मुद्रित सर्किट बोर्डसब्सट्रेट के रूप में इन्सुलेशन बोर्ड का उपयोग करें, और विशिष्ट प्रक्रियाओं के माध्यम से, इलेक्ट्रॉनिक घटकों के बीच विद्युत कनेक्शन प्राप्त करने के लिए सतह पर इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए प्रवाहकीय लाइनें और सोल्डर पैड का निर्माण किया जाता है। चाहे वह एक छोटा और उत्तम स्मार्टफोन हो, एक शक्तिशाली कंप्यूटर हो, या एक जटिल और सटीक औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली हो, वे सभी मुद्रित सर्किट बोर्डों के समर्थन पर भरोसा करते हैं।
उत्पादन के लिए तैयारी का चरण
उपयुक्त सब्सट्रेट सामग्री चुनें
सब्सट्रेट मुद्रित सर्किट बोर्डों की नींव है, और सामान्य सब्सट्रेट सामग्री में फेनोलिक पेपर लैमिनेट्स, एपॉक्सी पेपर लैमिनेट्स, ग्लास फाइबर एपॉक्सी कॉपर क्लैड लैमिनेट्स आदि शामिल हैं। विभिन्न सामग्रियों में विद्युत गुणों, यांत्रिक गुणों, गर्मी प्रतिरोध और अन्य पहलुओं में अंतर होता है। आम तौर पर, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पाद सब्सट्रेट सामग्री के रूप में FR-4 का उपयोग करते हैं, जिसकी कीमत मध्यम है और इसका प्रदर्शन अच्छा है। सब्सट्रेट का चयन करते समय, सर्किट बोर्ड के अनुप्रयोग परिदृश्य और प्रदर्शन आवश्यकताओं के आधार पर सामग्री के विभिन्न मापदंडों पर व्यापक रूप से विचार करना आवश्यक है।
आवश्यक उपकरण और उपकरण तैयार करें
मुद्रित सर्किट बोर्डों के उत्पादन के लिए पेशेवर उपकरणों और उपकरणों की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है, जैसे एक्सपोज़र मशीनें, विकासशील मशीनें, नक़्क़ाशी मशीन, ड्रिलिंग मशीन, स्क्रीन प्रिंटिंग मशीन इत्यादि। एक्सपोज़र मशीन का उपयोग फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं के माध्यम से डिज़ाइन किए गए सर्किट पैटर्न को तांबे के लेमिनेट पर स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है; विकासशील मशीन एक्सपोज़र के बाद बिना उपचारित प्रकाश-संवेदनशील सामग्री को हटा देती है, जिससे सर्किट पैटर्न का पता चलता है; नक़्क़ाशी मशीन अवांछित तांबे की पन्नी को हटाने के लिए रासायनिक नक़्क़ाशी का उपयोग करती है, जिससे सटीक सर्किट लाइनें निकलती हैं; ड्रिलिंग मशीन का उपयोग सर्किट बोर्डों पर घटक पिन स्थापित करने के लिए छेद ड्रिल करने के लिए किया जाता है; स्क्रीन प्रिंटिंग मशीनों का उपयोग सर्किट बोर्ड की सतह पर अक्षर, लेबल आदि को प्रिंट करने के लिए किया जाता है, जिससे बाद में असेंबली और रखरखाव में आसानी होती है।
उत्पादन प्रक्रिया
तांबे से सुसज्जित लैमिनेट काटना
डिज़ाइन किए गए सर्किट बोर्ड आकार के अनुसार, तांबे के आवरण वाले बोर्ड को उचित आकार में काटने के लिए एक कतरनी मशीन का उपयोग करें। काटते समय, बाद की उत्पादन प्रक्रियाओं को प्रभावित करने से बचने के लिए एक छोटी सीमा के भीतर आयामी सटीकता और नियंत्रण त्रुटियों को सुनिश्चित करें।
प्रकाश-संवेदनशील सामग्रियों की कोटिंग
कटे हुए तांबे के आवरण वाले बोर्ड की सतह को साफ करें, तेल के दाग, धूल और अन्य अशुद्धियों को हटा दें, और फिर सूखी फिल्म या तरल फोटोरेसिस्ट जैसी फोटोसेंसिटिव सामग्री की एक परत समान रूप से लगाएं। प्रकाश-संवेदनशील सामग्री के समय से पहले संपर्क में आने से बचने के लिए कोटिंग प्रक्रिया को अंधेरे कमरे के वातावरण में किया जाना चाहिए। बाद के एक्सपोज़र और विकास प्रभावों को सुनिश्चित करने के लिए कोटिंग की मोटाई एक समान और सुसंगत होनी चाहिए।
खुलासा
एलडीआई को सर्किट पैटर्न और कॉपर क्लैड बोर्ड पर लेपित फोटोसेंसिटिव सामग्री के साथ बंद करें, और इसे एक्सपोज़र मशीन में रखें। एक्सपोज़र मशीन पराबैंगनी प्रकाश उत्सर्जित करती है, जिससे तांबे के आवरण वाले बोर्ड पर प्रकाश संवेदनशील सामग्री पैटर्न वाले क्षेत्रों में फोटोपोलिमराइजेशन प्रतिक्रिया से गुजरती है, जिससे एक ठीक संक्षारण प्रतिरोधी परत बनती है, जबकि अप्रकाशित क्षेत्रों में प्रकाश संवेदनशील सामग्री अभी भी विकासशील समाधान में घुलनशील होती है। प्रतिरोध परत की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए प्रकाश संवेदनशील सामग्री की विशेषताओं और एलडीआई के संप्रेषण के अनुसार एक्सपोज़र समय और तीव्रता को सटीक रूप से समायोजित करने की आवश्यकता है।
विकास
एक्सपोज़र के बाद, कॉपर क्लैड बोर्ड को एक विकासशील मशीन में रखा जाता है, और अनएक्सपोज़्ड क्षेत्र में फोटोसेंसिटिव सामग्री को विकासशील समाधान द्वारा भंग कर दिया जाता है, जिससे कॉपर क्लैड बोर्ड पर स्पष्ट सर्किट पैटर्न का पता चलता है। विकास प्रक्रिया के लिए डेवलपर समाधान की सांद्रता, तापमान और विकास समय पर सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है। अत्यधिक सांद्रता या लंबे समय तक विकास का समय कुछ ठोस संक्षारण प्रतिरोधी परत को नष्ट कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट लाइनें पतली हो सकती हैं या टूट भी सकती हैं; यदि सांद्रता बहुत कम है या समय बहुत कम है, तो प्रकाश-संवेदनशील सामग्री बिना उजागर रह जाएगी, जो नक़्क़ाशी प्रभाव को प्रभावित करेगी।
एचिंग
विकसित तांबे के लेमिनेट को नक़्क़ाशी मशीन में डालें। नक़्क़ाशी मशीन में नक़्क़ाशी समाधान (जैसे अम्लीय तांबा क्लोराइड नक़्क़ाशी समाधान) तांबे की पन्नी के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करेगा जो प्रतिरोधी परत द्वारा संरक्षित नहीं है, इसे भंग कर देगा और हटा देगा, जिससे प्रतिरोधी परत द्वारा संरक्षित सटीक सर्किट लाइनें निकल जाएंगी। नक़्क़ाशी प्रक्रिया में एक समान नक़्क़ाशी सुनिश्चित करने और अत्यधिक या अपर्याप्त नक़्क़ाशी से बचने के लिए नक़्क़ाशी मशीन की एकाग्रता, तापमान, नक़्क़ाशी का समय और स्प्रे दबाव जैसे मापदंडों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। नक़्क़ाशी के बाद, किसी भी अवशिष्ट नक़्क़ाशी समाधान और सतह पर संक्षारण प्रतिरोधी परत को हटाने के लिए तांबे से ढके बोर्ड को साफ पानी से धो लें।
ड्रिलिंग
सर्किट बोर्ड की डिज़ाइन आवश्यकताओं के अनुसार, संबंधित स्थानों पर इलेक्ट्रॉनिक घटक पिन स्थापित करने के लिए छेद ड्रिल करने के लिए एक ड्रिलिंग मशीन का उपयोग करें। ड्रिलिंग करते समय, छेद की स्थिति के विचलन या झुकाव से बचने के लिए छेद की स्थिति की सटीकता और लंबवतता सुनिश्चित करना आवश्यक है, जो घटकों की स्थापना और वेल्डिंग गुणवत्ता को प्रभावित कर सकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि पिन को छेद में आसानी से डाला जा सके और अच्छा विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित किया जा सके, ड्रिल छेद का व्यास घटक पिन के व्यास से मेल खाना चाहिए।
सतह का उपचार
सर्किट बोर्ड की सोल्डरबिलिटी और ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, सर्किट बोर्ड की सतह का उपचार करना आवश्यक है। सामान्य सतह उपचार प्रक्रियाओं में गर्म वायु लेवलिंग, इलेक्ट्रोलेस निकल गोल्ड प्लेटिंग, ऑर्गेनिक सोल्डरबिलिटी प्रोटेक्टेंट आदि शामिल हैं। हॉट एयर लेवलिंग एक सर्किट बोर्ड को पिघले हुए टिन लेड मिश्र धातु में डुबोने की प्रक्रिया है, और फिर सर्किट बोर्ड की सतह पर एक समान सोल्डर कोटिंग बनाने के लिए अतिरिक्त सोल्डर को उड़ाने के लिए गर्म हवा का उपयोग करना है; रासायनिक निकल सोना चढ़ाना एक सर्किट बोर्ड की सतह पर निकल की एक परत और उसके बाद सोने की एक परत जमा करने की प्रक्रिया है। सोने की परत में अच्छी चालकता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है, जो सर्किट बोर्ड की विश्वसनीयता में सुधार कर सकता है; ऑर्गेनिक सोल्डरेबिलिटी प्रोटेक्टेंट तांबे की सतह के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए सर्किट बोर्ड की सतह पर लेपित ऑर्गेनिक सुरक्षात्मक फिल्म की एक परत है। साथ ही, टांका लगाने के दौरान सुरक्षात्मक फिल्म विघटित हो जाएगी, तांबे की सतह उजागर हो जाएगी और अच्छा टांका लगाने का प्रदर्शन सुनिश्चित होगा। सतह उपचार प्रक्रिया का चुनाव अनुप्रयोग परिदृश्य, लागत आवश्यकताओं और सर्किट बोर्ड के विद्युत प्रदर्शन और विश्वसनीयता की अपेक्षाओं के आधार पर निर्धारित किया जाना चाहिए।
सिल्क स्क्रीन अक्षर और पहचान
सर्किट बोर्ड की सतह पर घटक संख्या, ध्रुवीयता लेबल, सर्किट बोर्ड मॉडल इत्यादि जैसे अक्षर, लेबल और ग्राफिक्स मुद्रित करने के लिए स्क्रीन प्रिंटिंग मशीन का उपयोग करें। सिल्क स्क्रीन प्रिंटिंग का उद्देश्य बाद की असेंबली, डिबगिंग और रखरखाव की सुविधा प्रदान करना है। स्क्रीन प्रिंटिंग स्याही में अच्छा आसंजन और पहनने का प्रतिरोध होना चाहिए, मुद्रित पैटर्न स्पष्ट और सटीक होना चाहिए, और चरित्र का आकार और स्थिति डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए।
गुणवत्ता निरीक्षण
दृश्य निरीक्षण
खरोंच, दाग, तांबे की पन्नी के अवशेष, शॉर्ट सर्किट, या खुले सर्किट जैसे स्पष्ट दोषों के लिए नग्न आंखों से या आवर्धक चश्मे, माइक्रोस्कोप और अन्य उपकरणों की मदद से सर्किट बोर्ड की सतह का निरीक्षण करें। साथ ही, जांचें कि क्या सिल्क स्क्रीन अक्षर स्पष्ट और पूर्ण हैं, और क्या छेद की स्थिति सही है।
विद्युत प्रदर्शन परीक्षण
सर्किट बोर्डों के विद्युत प्रदर्शन का व्यापक परीक्षण करने के लिए पेशेवर परीक्षण उपकरण जैसे फ्लाइंग सुई परीक्षक, ऑनलाइन परीक्षक आदि का उपयोग करें। फ्लाइंग सुई परीक्षण मशीन सर्किट बोर्ड पर परीक्षण बिंदु के साथ जांच से संपर्क करके सर्किट की कनेक्टिविटी, शॉर्ट सर्किट, ओपन सर्किट और घटक मापदंडों का पता लगाती है; ऑनलाइन परीक्षक यह निर्धारित करने के लिए सर्किट बोर्ड पर स्थापित घटकों पर कार्यात्मक परीक्षण कर सकता है कि वे ठीक से काम कर रहे हैं या नहीं। विद्युत प्रदर्शन परीक्षण के माध्यम से, विद्युत कनेक्शन और सर्किट बोर्डों के घटक प्रदर्शन की समस्याओं को तुरंत पहचाना जा सकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि उत्पाद की गुणवत्ता मानकों के अनुरूप हो।
मुद्रित सर्किट बोर्ड, fr4 पीसीबी