Översikt över utrustning för PCB-produktion
Kretskort (PCB) är kärnkomponenterna i elektroniska produkter och nästan alla elektroniska enheter förlitar sig på dem. Professionell Tillverkning av kretskort använder en serie högteknologisk utrustning med hög precision för att omvandla designritningar till faktiska kretskortsprodukter.Dessa maskiner utgör infrastrukturen för elektroniktillverkningsindustrin och deras tekniska nivå har en direkt inverkan på kretskortens kvalitet, noggrannhet och produktionseffektivitet.
En komplett PCB-produktionslinje består av dussintals specialmaskiner, som kan kategoriseras enligt produktionsprocessen i: materialberedningsutrustning, tillverkningsutrustning för inre lagerkrets, lamineringsutrustning, borrutrustning, pläteringsutrustning, yttre lagerkretsutrustning, lödmask och legendutskriftsutrustning samt utrustning för slutlig formning och testning.Varje steg kräver specifika maskiner för precisionsbearbetning, och eventuella problem i ett enda steg kan leda till defekta produkter.
I takt med att elektroniska produkter utvecklas mot miniatyrisering och högre densitet fortsätter utrustningen för mönsterkortstillverkning att utvecklas.Moderna mönsterkortsfabriker använder ofta automatiserade och intelligenta produktionsmaskiner för att uppfylla kraven på hög precision och konsekvens. Att förstå dessa specialiserade maskiner hjälper inte bara elektronikingenjörer att designa bättre kretskort utan hjälper också inköpspersonal att utvärdera mönsterkortsleverantörernas produktionskapacitet.
Materialberedning och tillverkning av innerskikt
Det första steget i mönsterkortstillverkningen börjar med basmaterialet.Verkstaden för materialberedning är utrustad med en rad specialmaskiner för att skära stora kopparpläterade laminat (CCL) i de dimensioner som krävs för produktionen.Giljotinsaxar och panelsågar skär stora CCL-ark till användbara panelstorlekar med en noggrannhet på ±0,1 mm. Kantavrundnings- och kantslipningsmaskinerna jämnar ut panelkanterna för att förhindra grader eller delaminering i efterföljande processer. Rengöringsmaskiner och ugnar avlägsnar ytföroreningar och fukt, vilket säkerställer en stabil materialkvalitet.
Tillverkning av inre lagerkretsar är ett av kärnstadierna i PCB-produktionen och kräver en serie exakta bildöverföringsutrustningar.Förbehandlingsmaskinerna rengör kopparytan genom kemiska och fysiska metoder, vilket förbättrar fotoresistens vidhäftning.Beläggningsmaskinerna applicerar flytande fotoresist jämnt på kopparpanelen för att bilda ett ljuskänsligt skikt.Exponeringsmaskiner med hög precision (t.ex. LDI Direct Imaging-system) överför kretsmönster till det ljuskänsliga skiktet, med modern utrustning som uppnår linjebredder under 15 μm.Framkallnings-, ets- och strippningsmaskinerna fixerar sedan kretsmönstret permanent på kopparfolien genom kemiska processer.
Efter tillverkning av inre lager, automatiserad optisk inspektion (AOI)-utrustning utför en fullständig skanning av kretsarna för att upptäcka defekter som öppna kretsar och kortslutningar. Verktyg för filmmätning säkerställer mönstrets måttnoggrannhet, medan panelladdare, avlastare och maskiner för dammavlägsnande upprätthåller produktionens kontinuitet och renlighet. Investeringen i utrustning i detta skede står ofta för mer än 20% av den totala kostnaden för mönsterkortsfabriken, och dess tekniska nivå avgör direkt produktionskapaciteten för HDI-kort (High Density Interconnect).
Flerskiktslaminering och precisionsborrning
För flerskiktskretskort är lamineringsverkstaden utrustad med specialmaskiner för att binda samman innerskiktskärnor med prepreg (PP)-ark till en enhetlig struktur.PP-skär-, trimmnings- och borrmaskiner förbehandlar prepregmaterialet för att säkerställa skiktinriktning och enhetligt hartsflöde.Behandlingslinjer för brunoxid förbättrar vidhäftningen på kopparytan. Fusion bonders och nitmaskiner utför preliminär inriktning, medan stora hydrauliska pressar (vanligtvis över 200 tons tryck) slutför den slutliga lamineringen under hög temperatur och tryck, med temperaturkontrollnoggrannhet inom ±1,5°C.
Bearbetningen efter lamineringen är lika kritisk.Röntgeninspektionsmaskiner kontrollerar att skikten är i linje med varandra med en noggrannhet på ±25 μm.Maskiner för målfräsning och CCD-borrning skapar referenshål för efterföljande processer.Fräsmaskiner, kantslipmaskiner och panelskärare utför preliminär formning, medan stålplåtsrengörare och kyltorn säkerställer produktionsstabilitet. Utrustning för flerskiktslaminering kräver stora investeringar men är nödvändig för att producera kretskort med hög tillförlitlighet och hög densitet.
Borrning är ett av de mest precisionskrävande stegen i mönsterkortstillverkningen.Moderna mönsterkortsfabriker använder CNC-borrmaskiner utrustade med borrkronor från 0,1 mm till 6,5 mm, vilket ger en positionsnoggrannhet inom ±25 μm.Automatiska verktygsbytessystem möjliggör kontinuerlig bearbetning av olika hålstorlekar.Borrkroneslipmaskiner förlänger verktygens livslängd medan maskiner för stiftning och depinning hanterar uppriktningsstiften.Utrustning för hålinspektion kontrollerar hålväggens kvalitet. Högprecisionsborrning är avgörande för att säkerställa efterföljande plätering och sammankopplingskvalitet, särskilt för HDI-kort och IC-substrat.
Plätering och kretsar för yttre skikt
Pläteringsverkstaden är en av de viktigaste delarna i en mönsterkortsfabrik och ansvarar för att skapa tillförlitliga ledningsbanor.Vertikal kontinuerlig plätering (VCP) och horisontella pläteringslinjer (HTP) är vanliga utrustningar som lägger kopparskikt på hålväggar och ytor med exakt styrning av strömtätheten och uppnår en jämn tjocklek inom ±10%.Avancerade system som direkt metallisering (DMSE) aktiverar icke-ledande hålväggar för efterföljande plätering.Automatiserade panelhanteringssystem förbättrar produktionseffektiviteten.
Efter plätering bildar tillverkningen av det yttre kretslagret de externa kretsmönstren.Ytslipmaskiner och förbehandlingsmaskiner rengör kopparytan för att förbättra vidhäftningen av torrfilmen.Lamineringsmaskiner applicerar ljuskänslig torrfilm, medan exponeringssystem med hög precision (t.ex. laser direct imaging) överför yttre skiktmönster med upplösningar på upp till 20 μm.Framkallnings-, ets- och strippningslinjer avlägsnar överflödig kopparfolie och bildar exakta kretsmönster. In-line AOI-system utför fullständiga inspektioner för att säkerställa att det inte finns några öppna kretsar, kortslutningar eller andra defekter.
Efter tillverkningen av det yttre lagret utförs preliminära elektriska tester på avdelningen för elektriska tester (ET).AOI-skannrar och testmaskiner med flygande prober kontrollerar kretsarnas anslutning.Omarbetningsstationer och linjereparationsmaskiner åtgärdar mindre defekter medan stansmaskiner skapar verktygshål.Utrustningen i det här skedet kräver extrem stabilitet och konsekvens, eftersom kretsarna i det yttre lagret är direkt anslutna till komponenterna och påverkar slutproduktens prestanda.
Ytfinish och slutbearbetning
Applicering av lödmask (resist) skyddar kretsar och förhindrar kortslutning vid lödning.Förbehandlingsslipmaskinerna rengör kopparytorna innan en flytande fotobildbar lödmask (LPSM) appliceras via screentryck eller sprutning, med tjocklekskontroll inom ±5 μm.Exponeringsmaskiner definierar öppningsområden med hjälp av filmer eller LDI-teknik, och framkallare tar bort den ohärdade resistensen.Moderna fabriker använder automatiserade visuella inspektionssystem (AVI) för att kontrollera lödmaskens kvalitet, medan ultraljudstvättar säkerställer ytans renhet. Konvektionsugnar och IR-tunnlar härdar resistensen med exakt temperaturprofilering.
Legendtryck ger identifieringsmarkeringar.Traditionellt screentryck är fortfarande vanligt, men digitalt bläckstråletryck blir allt populärare och ger tydliga tecken på under 0,5 mm.För att säkerställa tryckkvaliteten finns maskiner för emulsionsbeläggning, tvättning och exponering.IR-ugnar och härdningstunnlar härdar legendbläck för att förhindra avskalning under senare processer.
Avdelningen för fräsning delar upp paneler i enskilda skivor och bearbetar kanter.CNC-routrar (fräsmaskiner) skär komplexa konturer med en noggrannhet på ±0,05 mm.V-skårningsmaskiner hanterar brytflikar, medan stanspressar passar enkla former för stora volymer.Rengöringsmaskiner avlägsnar skräp för fläckfria slutprodukter.
Den slutliga testavdelningen utför elektrisk verifiering.Flying probe-testare passar för lågvolymskort med hög komplexitet, medan bed-of-nails-testare hanterar massproduktion och testar på några sekunder per kort.Slutinspektionen säkerställer att alla kundkrav uppfylls.Tjockleksmätare kontrollerar enhetligheten, plattningsmaskiner förbättrar planheten och manuell/automatiserad visuell inspektion ger möjlighet att upptäcka defekter i sista minuten. OSP-linjer (Organic solderability preservative) behandlar exponerade kretskort för att förbättra lödbarheten.
Förpackningen använder antistatiska material för att förhindra fraktskador.Hela utrustningen för tillverkning av kretskort kräver stora investeringar men är nödvändig för att tillverka kretskort av hög kvalitet.