В предыдущей двухчастной статье я описал операции по изготовлению печатных плат, относящиеся к обработке внутренних слоев, ламинированию, сверлению и металлизации. Последний этап процесса - это обработка внешних слоев, которая описана ниже. Для подробного описания финишных покрытий внешних слоев; как формируются различные переходные отверстия и этапы, вовлеченные в процесс многослойной сборки, пожалуйста, обратитесь к моему предыдущему блогу.
Как только желаемая толщина медного покрытия печатной платы достигнута, необходимо удалить медь между элементами, чтобы определить узор внешнего слоя. Возникает вопрос о том, как удалить нежелательную медь, не разрушая целостность желаемой меди. Ответ показан на рисунке 1, который демонстрирует этапы обработки, вовлеченные в завершение внешних слоев печатной платы.
Здесь на медь, которая должна остаться на печатной плате после обработки, наносится другой металл, в данном случае, олово-свинец, припой или материал, соответствующий требованиям ROHS (сокращение опасных веществ). Олово-свинец защищает медный узор, позволяя нежелательную медь удалить путем травления. Рисунок 2 демонстрирует типичную линию, используемую для этой цели. Этапы этого процесса включают:
Снятие защитного слоя для обнажения меди, которую необходимо удалить.
Удаление нежелательной меди. Удаление слоя припоя (обозначается как SES—снятие/травление/снятие).
На этом этапе процесса печатная плата выглядит, как показано на шаге 12 Рисунка 1. Требуется нанесение маски для защиты от припоя и легенды или шелкографии.
Рисунок 3 демонстрирует типичную машину для нанесения жидкой маски для припоя. Панель печатной платы подвешивается вертикально в машине, и на каждую сторону наносится занавес жидкой маски для припоя.
После нанесения маски для защиты от припоя она высушивается до состояния, когда на ощупь становится липкой (сухой). Маска для припоя фоточувствительна. Как только она высохнет, её помещают в фотопечатную машину, подобную показанной на Рисунке 4.
Разработка защитной маски для пайки является следующим шагом в процессе, который включает удаление маски с тех участков, которые будут паяться, или отверстий, в которые будут устанавливаться компоненты, такие как разъемы. Поскольку дорожки и площадки выполнены из меди, этот процесс называется SMOBC (маска стопа пайки поверх меди).
После нанесения защитной маски для пайки применяется легенда или шелкография, используя те же методы нанесения, что и для создания рисунка на футболке. Поскольку это процесс шелкографии, размер, расположение и точность элементов, которые могут быть размещены на печатной плате с помощью этого процесса, ограничены. Необходимо уделять внимание, чтобы размеры букв и ширина линий находились в пределах возможностей этого процесса. В некоторых случаях легенды создаются с использованием фоточувствительного материала, аналогичного жидкому фоторезисту для пайки.
После вышеизложенного, печатная плата фактически завершена, за исключением нанесения защитного покрытия на открытую медь. Это покрытие необходимо для предотвращения коррозии контактных площадок для монтажа компонентов и открытой меди, которая может произойти в атмосферном воздухе в очень короткие сроки. Нанесение внешнего слоя покрытия сохранит пригодность платы к пайке. Эти покрытия, а также их преимущества и недостатки, которые подробно описаны в ранее упомянутом блоге, включают:
После нанесения выбранного внешнего слоя покрытия, последним этапом процесса изготовления печатной платы является депанелизация. Эта операция выполняется с помощью машины, похожей на дрель.
Однако вместо сверла в устройстве используется фреза, похожая на ту, что применяется для обработки деревянных деталей. Эта фреза перемещается вокруг периметра печатной платы и вырезает её из панели. Если предполагается наличие отрывных перемычек, они формируются на этом этапе процесса. На этом этапе печатная плата завершена, и все, что остается, это тестирование голой платы.
Процесс нанесения внешних защитных покрытий является последним этапом в процессе изготовления печатных плат. Этот процесс включает удаление резиста для травления; травление ненужной меди, травление паяльной пасты, нанесение шелкографии или легенды и нанесение защитного покрытия на контактные площадки для монтажа компонентов и открытую медь. Следование описанным шагам на протяжении всего процесса изготовления печатных плат гарантирует, что изготовленная плата будет работать в соответствии с задумкой на протяжении всего срока службы продукта.
Есть вопросы? Звоните эксперту из Altium или продолжайте читать о планировании многослойной структуры вашей печатной платы в Altium Designer®.