PCB üretimi, bir dizi yüksek hassasiyetli özel ekipmana dayanan hassas ve karmaşık bir süreçtir. Fotolitografi, aşındırma, laminasyon, delme, kaplama ve teste kadar her üretim adımı, ilgili çekirdek ekipman tarafından yönlendirilir.
1.Panel Kesim ve Temel Malzeme Hazırlama Aşaması
Panel Kesme Makinesi
Panel kesme makinesi, büyük boyutlu bakır kaplı laminatları (CCL) üretim için gerekli boyutlarda kesmek için kullanılır. Yüksek hassasiyetli konumlandırma elde etmek için tipik olarak CNC veya hidrolik kontrol sistemleri kullanır ve 0,1 mm'den daha az boyutsal hatalar sağlar. Sık karşılaşılan sorunlar arasında kesme kenarlarında çapaklar, panel deformasyonu veya genellikle bıçak aşınması veya konumlandırma sistemi hatalarından kaynaklanan boyutsal sapmalar yer alır. Düzenli bıçak değişimi ve ekipman kalibrasyonu gereklidir.
Kenar Taşlama Makinesi
Kenar taşlama makinesi, panel kenarlarını parlatmak için kum bantları veya freze bıçakları kullanır ve kesim sırasında oluşan çapakları ve keskin kenarları giderir.Bu, operasyonel güvenliği ve laminasyon kalitesini artırır.Yaygın sorunlar arasında, genellikle eskiyen kum kayışları veya uygun olmayan besleme hızı nedeniyle düzensiz taşlama veya aşırı aşınma yer alır.Parametreler panel kalınlığına göre ayarlanmalı ve taşlama ünitesinin bakımı düzenli olarak yapılmalıdır.
2. İç Katman Devre Üretim Aşaması
Kaplama Makinesi
Kaplama makinesi, silindirveya yarık kalıp kaplama yöntemlerini kullanarak bakır kaplı laminat yüzeyine fotorezisti eşit bir şekilde uygular ve kalınlığı 5–20 μm arasında kontrol eder. Yaygın sorunlar arasında, genellikle nozul tıkanması veya fotorezist viskozitesinin dengesizliği nedeniyle oluşan düzensiz kaplama, kabarcıklar veya kalınlık sapmaları bulunur. Boru hattının düzenli olarak temizlenmesi ve ortam sıcaklığı ile nemin izlenmesi gerekir.
Pozlama Makinesi
Pozlama makinesi, yüksek hassasiyetli hizalama sistemi (doğruluk ±5μm) ile ultraviyole (UV) veya lazer ışığı kullanarak devre desenlerini fotorezist üzerine aktarır. Yaygın sorunlar arasında, genellikle eskimiş optik sistemler veya yetersiz temizlik nedeniyle oluşan yanlış hizalama, yetersiz pozlama enerjisi veya toz kirlenmesi sayılabilir. Optik yolun düzenli kalibrasyonu ve tozsuz bir ortamın sağlanması çok önemlidir.
Aşındırma Makinesi
Aşındırma makinesi, korumasız bakır katmanları kaldırmak için kimyasal çözeltiler (örneğin, asidik bakır klorür) kullanarak devre desenleri oluşturur.Sık karşılaşılan sorunlar arasında genellikle kontrolsüz kimyasal konsantrasyonu veya eşit olmayan püskürtme basıncından kaynaklanan yetersiz aşındırma/aşırı aşındırma, yan aşındırma veya çizgi genişliği sapmaları yer alır.Kimyasal parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesi ve nozül düzeninin optimize edilmesi gereklidir.
3. Delme ve Delik Metalizasyon Aşaması
Lazer Delme Makinesi
Lazer delmemakineleri(CO₂ veya UV lazerler), ±10μm'ye kadar hassasiyetle mikro delik işleme (0,1–0,3 mm) için kullanılır. Yaygın sorunlar arasında delik konumu sapması, delik duvarının karbonlaşması veya malzemenin yanması sayılabilir ve bunlar genellikle odak uzaklığı hataları veya dengesiz lazer enerjisi nedeniyle oluşur. Optik sistemin düzenli kalibrasyonu ve malzeme özelliklerine göre parametre ayarlamaları gereklidir.
Akımsız Bakır Biriktirme Hattı
Elektrolitik bakır kaplama, yağ giderme, aktivasyon ve kimyasal bakır kaplama banyoları içeren kimyasal biriktirme yoluyla delik duvarlarında iletken bir tabaka (0,3–1 μm kalınlığında) oluşturur. Yaygın sorunlar arasında, genellikle etkisiz aktivasyon çözeltileri veya yetersiz çalkalama nedeniyle oluşan düzensiz delik duvarı kaplaması veya biriktirme boşlukları bulunur. Proses izleme güçlendirilmeli ve banyo çalkalama yöntemleri optimize edilmelidir.
4. Laminasyon ve Katman İstifleme Aşaması
Vakum Laminasyon Presi
Laminasyon presi, segmentli sıcaklık kontrol teknolojisini kullanarak çok katmanlı çekirdek levhaları ve önceden emprenye edilmiş malzemeleri yüksek sıcaklık ve basınç altında (180–200 °C, 300–500 psi) birleştirir. Yaygın sorunlar arasında, genellikle dengesiz basınç dağılımı veya aşırı ısıtma hızları nedeniyle oluşan delaminasyon, kabarcıklar veya düzensiz kalınlık sayılabilir. Laminasyon eğrisini optimize etmek ve ısıtma plakasının düzlüğünü düzenli olarak korumak çok önemlidir.
Kahverengi Oksidasyon Hattı
Kahverengi oksidasyon işlemi, katmanlar arası yapışmayı artırmak için bakır yüzeyinde kimyasal olarak mikro pürüzlü bir tabaka oluşturur.Yaygın sorunlar arasında düzensiz oksidasyon rengi veya genellikle zayıf kimyasal oksitlenebilirlik veya yanlış işleme süresinden kaynaklanan yetersiz yapışma yer alır.Tank sıvısı bileşiminin düzenli olarak analiz edilmesi ve konveyör hızının kontrol edilmesi gerekir.
5. Dış Katman Devresi ve Yüzey İşlem Aşaması
Desen Kaplama Hattı
Kaplama hattı, devre bakırkalınlığını (20–30μm) elektrolitik olarak artırır ve asitle temizleme, bakır kaplama ve kalay kaplama işlemleri dahil olmak üzere kalay koruması uygular. Yaygın sorunlar arasında, genellikle kontrolsüz akım yoğunluğu veya dengesiz katkı maddesi oranları nedeniyle oluşan düzensiz kaplama kalınlığı, iğne delikleri veya portakal kabuğu desenleri bulunur. Çok noktalı akım izleme ve düzenli tank sıvısı filtrasyonu gereklidir.
Lehim Maskesi Ekran Yazıcısı
Ekranlı yazıcı, ekran hizalama ve silecek kontrol teknolojisini kullanarak kart yüzeyine lehim maskesi mürekkebi uygular.Sık karşılaşılan sorunlar arasında genellikle elek tıkanması veya yanlış silecek basıncından kaynaklanan eksik baskılar, eşit olmayan kalınlık veya yanlış hizalama yer alır.Uygun bir elek ağı sayısının seçilmesi ve temiz bir ortamın korunması çok önemlidir.
Sıcak Hava Tesviye (HAL) Makinesi
HAL makinesi, oksidasyonu önlemek ve lehimlenebilirliği artırmak için sıcak hava düzeltme yöntemini kullanarak lehim pedi yüzeylerine kalay kaplar (1–3 μm kalınlığında). Yaygın sorunlar arasında kalay çıkıntıları, kalınlık dalgalanmaları veya bakır çözünmesi bulunur ve bunlar genellikle kontrolsüz kalay banyosu sıcaklığı veya yanlış hava bıçağı açısı nedeniyle ortaya çıkar. Kalay kabının düzenli olarak temizlenmesi ve hava bıçağının kalibrasyonu gereklidir.
6. Profil Oluşturma ve Test Aşaması
CNC Routing Makinesi
Yönlendirmemakinesi, ±0,05 mm hassasiyetle freze kesiciler kullanarak PCB konturlarını keser ve düzensiz yuva ve delik işlemlerini destekler. Yaygın sorunlar arasında çapaklar, kenar kırılmaları veya boyut sapmaları bulunur ve bunlar genellikle kesici aşınması veya yetersiz toz emişinden kaynaklanır. Katmanlı frezeleme stratejileri ve düzenli takım değişimi gereklidir.
Otomatik Optik Denetleyici (AOI)
AOI, 5μm tanıma hassasiyetine sahip çok açılı kameralar kullanarak devre kusurlarını (örneğin, kısa devreler, açık devreler) tarar. Yaygın sorunlar arasında, genellikle düzensiz aydınlatma veya uygun olmayan algoritma eşik ayarları nedeniyle yüksek yanlış pozitif oranları veya kaçırılan algılamalar bulunur. Düzenli ışık kaynağı kalibrasyonu ve veritabanı güncellemeleri çok önemlidir.
Uçan Prob Test Cihazı
Uçan prob test cihazı, problarla pedlere temas ederek elektrik performansını kontrol eder ve yüksek yoğunluklu kart testini destekler.Yaygın sorunlar arasında, genellikle prob aşınması veya mekanik titreşim nedeniyle zayıf prob teması veya konumlandırma hataları bulunur.Empedans dengeleme teknolojisi ve düzenli prob temizliği gereklidir.
7. Yardımcı ve Çevresel Ekipmanlar
Atıksu Arıtma Sistemi
Bu sistem, çökeltme, iyon değişimi ve membran filtrasyon teknolojilerini kullanarak ağır metaller (ör. bakır, nikel) içeren atık suyu arıtır.Sık karşılaşılan sorunlar arasında su kalitesindeki dalgalanmalar veya reçine doygunluğu yer alır; bu da pH ve ağır metal konsantrasyonlarının gerçek zamanlı olarak izlenmesini ve rejenerasyon döngülerinin planlanmasını gerektirir.
VOC Arıtma Ünitesi
Bu ünite, çevresel emisyon standartlarını karşılamak için organik atık gazları aktif adsorpsiyon veya katalitik yanma yoluyla arıtır.Yaygın sorunlar arasında, genellikle aşırı nem veya kirlilik birikimi nedeniyle azalan adsorpsiyon verimliliği veya katalizör deaktivasyonu yer alır. Gelen havanın ön işlemden geçirilmesi ve adsorpsiyon malzemelerinin düzenli olarak değiştirilmesi gereklidir.
Ek Notlar:
- Modern PCB fabrikaları yavaş yavaş akıllı yönetim sistemleri (örn. MES) ekipman verilerinin birbirine bağlanmasını ve süreç parametrelerinin kapalı döngü optimizasyonunu sağlamak için.
- Üst düzey HDI kart üretimi şunları gerektirir Lazer Doğrudan Görüntüleme (LDI) ekipmanı geleneksel pozlama makinelerinin yerini alarak, çizgi genişliği doğruluğunu 10μm'nin altına düşürür.
- Yaygın sorunların önlenmesi için aşağıdakilerin birleştirilmesi gerekir SPC istatistiksel süreç kontrolü ve TPM toplam üretken bakım önleyici bakım mekanizmaları kurmak.