以前の2部構成の記事で、内層処理、積層、穿孔、めっきに関連するPCB製造工程について説明しました。プロセスの最後のステップは外層処理であり、以下で説明します。外層仕上げの詳細な説明、異なるビアの形成方法、多層構築プロセスにおけるステップについては、私の前のブログを参照してください。
PCBの所望のめっき銅厚さが達成されたら、外層パターンを定義するために特徴の間の銅をエッチングで除去する必要があります。望ましい銅の完全性を破壊せずに不要な銅を除去する方法についての懸念が生じます。その答えは図1に示されており、PCBの外層を仕上げるために関与する処理ステップを示しています。
ここでは、処理後にPCB上に残る銅の上に異なる金属がめっきされます。この例では、スズ鉛、はんだ、またはROHS(有害物質の削減)に準拠した材料です。スズ鉛は銅パターンを保護しながら、不要な銅をエッチングで除去することを可能にします。図2は、この目的に使用される典型的なラインです。このプロセスのステップには次のものが含まれます:
エッチングで除去される銅を露出させるために、めっき抵抗を剥がします。
不要な銅をエッチングで除去します。はんだめっきをエッチングで除去します(SES—strip/etch/stripと呼ばれます)。
このプロセスのこの時点で、PCBは図1のステップ12に示されているように見えます。はんだストップマスクとレジェンドまたはシルクスクリーンがまだ必要です。
図3は、典型的な液体はんだマスク適用機です。PCBパネルは機械内で垂直に吊り下げられ、両側に液体はんだ抵抗のカーテンが適用されます。
はんだストップマスクが適用された後、触れると乾燥している(触れて乾いている)状態になるまで乾燥されます。はんだマスクは感光性です。乾燥したらすぐに、図4に示されているような写真印刷機に置かれます。
次の工程は、はんだマスクの開発であり、これには、はんだ付けされる部分や、コネクターなどの部品が取り付けられる穴の上にあるマスクを洗い流す作業が含まれます。トレースとパッドが銅であるため、このプロセスはSMOBC(銅上のはんだストップマスク)と呼ばれます。
はんだマスクが適用された後、Tシャツに模様を置くのと同じスクリーニング方法を使用して、レジェンドまたはシルクスクリーンが適用されます。これはスクリーニングプロセスであるため、このプロセスでPCBに配置できる機能のサイズ、位置、精度は限られています。文字サイズや線幅がこのプロセスの限界内に収まるように注意する必要があります。場合によっては、レジェンドは液体フォトイメージャブルはんだレジストと同様の感光性材料を使用して作成されます。
前述の通り、PCBは露出した銅に保護コーティングを施すことを除いて、基本的に完成しています。このコーティングは、非常に短時間で周囲の空気中で発生するコンポーネント取り付けパッドと露出した銅の腐食を防ぐために必要です。外層仕上げの適用は、ボードのはんだ付け性を保持します。それぞれの仕上げと、それぞれの長所と短所は、上記で参照されたブログで詳細に説明されていますが、以下の通りです:
選択した外層表面仕上げの適用後、PCB製造プロセスの残りのステップはデパネライゼーションです。この操作は、ドリルに似た機械で行われます。
しかし、ドリルビットの代わりに、このユニットには木材部品をルーティングするのに使われるようなルータービットがあります。このビットはPCBの周囲を移動し、パネルからPCBを切り出します。もしブレークアウェイタブが必要な場合は、この工程の段階で形成されます。この時点で、PCBは完成し、残るのはベアボードテスト
外層表面仕上げを施すプロセスは、PCB製造プロセスの最後のステップです。このプロセスには、エッチングレジストを剥がし、不要な銅をエッチングで除去し、はんだメッキをエッチングで除去し、シルクスクリーンまたはレジェンドを適用し、コンポーネント取り付けパッドと露出した銅に保護コーティングを適用する作業が含まれます。PCB製造プロセス全体を通じて概説されたステップに従うことで、製造されたボードが製品の寿命にわたって設計通りに機能することが保証されます。
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