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10 PCB-Herstellungstechniken, die Sie kennen müssen Gerät

Die Leiterplattenherstellung ist für viele Leiterplattendesigner ein Mythos. Sie sind immer neugierig auf die Methoden, die ihre Leiterplattenhersteller verwenden. Sie würden gerne Ihr PCB-Design zur Herstellung und Bestückung der PCB an den Hersteller senden. Wenn Sie jedoch die Herstellungstechniken für Leiterplatten kennen würden, könnten Sie Leiterplatten besser entwerfen.

Sie wären in der Lage, Leiterplatten direkt nach den Spezifikationen Ihres Leiterplattenherstellers zu entwerfen. Die Entwicklung von Hochtechnologie und Automatisierungstechnik macht richtige Leiterplatten-Dienstleister. Zum Glück gibt es verschiedene PCB-Fertigung immer effizienter. Heute möchten wir Ihnen die 10 Techniken zur Herstellung von Leiterplatten vorstellen, die Sie kennen sollten.

Leiterplattenherstellung

Der PCB-Fertigungsprozess verwendet vier Hauptphasen, um PCBs für Ihre Projekte herzustellen. Die erste Stufe ist das Bohren und Pastenauftragen, bei dem Lötpasteninspektion und Laserbohrmaschinen verwendet werden. Die zweite Stufe ist eine automatische Komponentenplatzierung, die Klebstoffausgabe- und Bestückungsmaschinen einsetzt.

Die dritte Stufe ist dann das Löten über Reflow- und Wellenlötmaschinen. Die letzte Stufe schließlich ist die Inspektion und Prüfung, die mit automatisierter optischer Inspektion (AOI), Funktionsvalidierungstest (FVT), Röntgen und In-Circuit-Tests (ICT) – dem Nagelbett – durchgeführt wird. Sehen wir uns nun genauer an, was diese Maschinen tun.

Lötpastenprüfmaschine (SPI)

SPI-Maschine prüft und fertigt Leiterplatten. Dazu führt es einen präzisen und schnellen Test der Lötpaste auf der Leiterplatte durch. Dies stellt sicher, dass die gedruckte Pastenqualität hoch ist und dass es keine PCB-Fertigungsfehler gibt. Die visuellen Methoden von SPI-Systemen überwachen diese Paste auf Fehler.

Es kann Fehler wie Kratzer, Knötchen und Pigmente erkennen. Dazu wird die Oberfläche der Leiterplatte untersucht. Die Maschine beleuchtet das Board mit vielen Lichtquellen und verfügt über eine oder eine Kamera mit HD-Auflösung. Daher wird das Bild der Lötpaste auf der Oberfläche der Leiterplatte aufgenommen. Darüber hinaus kann es auch Dimensionsfehler wie Höhe, Fläche, Volumen, Verschiebung, Form, Überlauf und Brücke erkennen. Diese Maschine für die Leiterplattenherstellung verringert die Notwendigkeit Ihrer manuellen Inspektion.

Laserbohren

Der Leiterplattenherstellungsprozess verwendet häufig Laserbohrmaschinen. Das Kohlendioxidgas verarbeitet die Durchgangslöcher in den Zwischenschichten der mehrschichtigen PCB. Eine Leiterplatte, die aus verschiedenen Materialien wie Harz zur Isolierung elektrischer Verbindungen, einer Kupferfolie zur Herstellung der elektrischen Verbindungen und Glasfasern besteht, erhöht die mechanische Festigkeit. Daher müssen Sie sicherstellen, dass die Qualität der winzigen Via-Löcher hoch ist.

Einige Leiterplattenhersteller verwenden auch das Galvo-Scannersystem mit hoher Präzision und hoher Geschwindigkeit, um die maximale Kapazität der Laserbohrmaschine zu erfassen. Die Maschine arbeitet, indem sie den Laserstrahl durch einen Strahlteiler räumlich in zwei identische Strahlen aufteilt. Thee verbessert den PCB-Fertigungsprozess durch die gemeinsame Verarbeitung von zwei PCB-Platinen. Ein guter PCB-Bohrprozess erzeugt konsistente, saubere und gratfreie Löcher.

Leimspender

Die Leimauftragsmaschine bringt Leimpunkte auf der Oberfläche von Leiterplatten auf, bevor die Bauteile der Platine platziert werden. Diese Maschine zur Leiterplattenherstellung hält die Zutaten an ihrer Position, bis die Kontakte und Leitungen gelötet werden. Sie würden sehen, dass diese Maschine besonders wichtig für die Leiterplattenherstellung ist, die das Wellenlötverfahren verwendet. Dies liegt an der hohen Kraft der Welle, die wichtigere elektronische Komponenten verschieben kann. Beim Reflow-Löten hilft es, dass die Teile herunterfallen.

Bestückungsmaschine

Sie werden feststellen, dass diese Maschine im Vergleich zu anderen für die Leiterplattenherstellung ziemlich faszinierend ist. Sie würden dies gerne in funktionsfähigem Zustand sehen. Das Pick-and-Place-Gerät greift die Bauteile und setzt sie auf die unbedeckte Leiterplatte. Diese Maschine ersetzt das sorgfältige manuelle Verfahren zum Anbringen der Elemente mit einer Pinzette.

Glücklicherweise verfügen Leiterplattenhersteller über diese automatische Maschine, die jederzeit einsatzbereit und präziser als Menschen ist. Das Gerät saugt Bauteile der Surface-Mount-Technik an und setzt sie punktgenau an die gewünschte Position. Die Positionen werden mit der Leimauftragsmaschine beschriftet. Die Maschine schleudert die Elemente mit Lichtgeschwindigkeit nach unten, wodurch sie effizient genug ist, um eine Rate von 30.000 Komponenten/h zu erreichen.

Reflow-Lötmaschine

Die Leiterplattenherstellung verwendet hauptsächlich das Reflow-Lötverfahren für eine genaue Leiterplattenbestückung. Die Reflow-Lötmaschine ist ein großartiger und massiver Ofen, der mit Leiterplatten voller elektronischer Komponenten umgeht. Sie würden sehen, dass sich die Leiterplatten durch verschiedene Temperaturzonen bewegen, die die Maschine sorgfältig überwacht. Daher löst sich die Lötpaste auf und verstärkt sich, um robuste elektrische Verbindungen zwischen den Komponenten und den entsprechenden Kupferpads zu entwickeln.

Wellenlötmaschine

Die Wellenlötmaschine für die Leiterplattenherstellung führt die Leiterplatte zum Löten der Komponenten durch eine geschmolzene Lotwelle. Zu Beginn des Wellenlötprozesses verteilt die Maschine die Flussmittelschicht auf der Leiterplattenoberfläche. Reinigt die Pads und Kontakte der Komponenten und das Lot haftet richtig auf der Platine.

Danach erwärmt die Maschine die Leiterplatte, um einen Temperaturschock zu vermeiden. Am Ende baut ein geschmolzenes Lotgefäß eine Lotwelle auf, durch die die Leiterplatten so geführt werden, dass ihr Boden mit der Lotwelle in Kontakt kommt. Der entwickelt eine Verbindung zwischen den Anschlüssen der Komponenten und ihren entsprechenden Pads und Löchern. Nichtsdestotrotz hat die Reflow-Lötmaschine das Wellenlöten aufgrund ihrer Effektivität beim Löten von SMT-Bauteilen übernommen.

Automatisierte optische Inspektion (AOI)

Wenn die Platinen schließlich alle PCB-Fertigungsmethoden durchlaufen haben, würden Sie sie zum Testen und Prüfen und Testen einsenden. Die automatisierte optische Inspektionsmaschine ersetzt die Notwendigkeit einer hektischen manuellen Kontrolle. Das bloße Auge kann mehrere Leiterplatten nicht genau inspizieren und wenn sie in großem Maßstab produzieren.

Bei der Leiterplattenherstellung identifizieren AOI-Maschinen Fehler in der Leiterplatte schon früh im Fertigungsprozess. Es verwendet HD-Kameras, um Bilder von der Oberfläche der Platine aufzunehmen und dann ihre Analyse durchzuführen. Die Maschine vergleicht die Bilder mit Referenzbildern, um die Fehler zu identifizieren. Es wird die Verschwendung von PCB-Material und die Kosten für die Wiederaufbereitung eingespart. Außerdem werden dadurch die einzelnen Boards frühzeitig fixiert und die Methoden entsprechend angepasst.

In-Circuit-Testing (ICT) – Das Nagelbett

Die In-Circuit-Testphase verwendet ein Nagelbett, um die Funktion komplexer Leiterplatten schnell zu überprüfen. Das Testbed hat eine Anordnung von Pogo-Pins, von denen jeder mit Knoten in der PCB-Schaltung verbunden ist. Die fertige Platine wird auf diese Pogo-Stifte gesteckt und nach unten gedrückt, um die Platine einzukaufen, verschiedene Dinge könnten Sie verwirren. Ob Sie sich für eine einseitige Leiterplatte, eine doppelseitige Leiterplatte oder eine andere Art von Leiterplatte entscheiden, Sie können mit Testpunkten Kontakt aufnehmen. Über diese Testpunkte senden die passenden Pogo-Pins schnell Testsignale durch die Leiterplatte. Daher werden Kurzschlüsse oder Unterbrechungen im Stromkreis identifiziert.

Funktionsvalidierungstest (FVT)

Wie der Name schon sagt, wird bei diesem Test mittels Software geprüft, ob die Leiterplatte ihrer Funktion entsprechend arbeitet. Es soll in Ihrem gewünschten Einsatzgebiet genau das leisten können, was Sie sich wünschen. Der Funktionsvalidierungstest verbindet die Leiterplatte über den Testpunkt oder seinen Anschluss, um die Arbeitsumgebung zu simulieren.

Die Details der funktionalen Validierungstests variieren von Produkt zu Produkt, da jede Leiterplatte einzigartig ist. Üblicherweise personalisieren die Leiterplattenhersteller die Hot-Mock-ups, die eingerichtet werden, um die endgültige Arbeitsumgebung zu simulieren. Es spielt jedoch keine Rolle, wie wir die FVTs anpassen, da sie alle die gleiche Software, Hardware und Komponenten haben.

Röntgen

Viele moderne PCB-Designs umfassen bleifreie Gehäusetypen wie QFN- und BGA-Montage. Diese Komponenten stellen Verbindungen mit PCB unter ihren Körpern her. Daher sind herkömmliche Inspektionsmethoden nicht effizient genug, um die interne Struktur der Leiterplatte zu inspizieren. Die automatisierte Röntgenprüfmethode der Leiterplattenherstellung testet die verborgenen Eigenschaften von Leiterplatten mithilfe von Röntgenstrahlen.

Um die Qualität des PCB-Fertigungsprozesses sicherzustellen, dringt ein Röntgenstrahl in die inneren Schichten des PCB-Gehäuses ein. Anschließend wird die Qualität der Lötverbindungen untersucht. Der Vorteil von Röntgenstrahlen besteht darin, dass die Leiterplattenmaterialien sie entsprechend ihrer Dicke, Ordnungszahl und Dichte absorbieren.

Schlussfolgerung

Das waren also die 10 Herstellungs- und Montagetechniken für Leiterplatten, die Sie kennen sollten. Wir hoffen, dass Sie jetzt das Gesamtbild dessen sehen, was wir am Back-End tun. Mit all diesen Maschinen fertigen wir in kürzester Zeit hochwertige Leiterplatten. Fühlen Sie sich frei zur Entwicklung von Flex-Leiterplatten. Unser Engagement ist die Herstellung hochwertiger Flex-Leiterplatten. Wenn Sie auf der Suche nach dem richtigen Flex-PCB-Hersteller sind, kontaktieren Sie uns, wenn Sie Fragen haben oder ein Angebot anfordern möchten.


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