Nuri Azlan Subri

Utama

Tinta Pengarang

Buku Pelawat

Hubungi

Komen

Tempahan Projek Akhir

Berita Ringkas

Top of Form

Bottom of Form

-Dunia Tanpa Sempadan-

.

Info 8051

Tutorial Asas

Tutorial Lengkap

Simulasi

Skematik

Komponen

Software

Projek 8051 dan VB

Sampingan

Video

E-Book

Submit

Akan Datang

Tutorial Etching (PnP Transfer Paper)

Friday, October 8

Pada tutorial kali ini saya akan berkongsi tentang proses etching menggunakan 'Press And Peel (PnP) transfer paper' seperti gambar diatas. Terdapat beberapa teknik etching yang boleh dilakukan bagi penyediaan litar pada papan litar bercetak 'Printed Circuit Board (PCB)' seperti proses sinaran UV serta beberapa kaedah lain lagi. Kebanyakan proses penyedian litar yang saya lakukan adalah menggunakan kertas PnP ini.

Terdapat 2 jenis kertas PnP iaitu 'PnP Wet' dan 'PnP Blue' dan tutorial ini adalah menggunakan kertas 'PnP Blue seperti gambar diatas. Untuk pengetahuan semua kertas PnP ini mempunyai 2 bahagian iaitu bahagian licin iaitu bahagian atas serta bahagian yg sedikit malap iaitu bahagian bawah. Litar yang akan dicetak pada kertas ini adalah pada bahagian bawah iaitu bahagian yg sedikit malap.

Satu aspek yang penting dalam penyedian litar menggunakan teknik ini adalah litar yg telah dilukis haruslah dicetak pada kertas ini menggunakan printer yang menggunakan dakwat serbuk iaitu toner seperti printer laserjet yang menggunakan dakwat serbuk atau boleh juga menggunakan mesin photostate bagi menggantikan printer laserjet kerana mesin photostate juga menggunakan dakwat atau toner serbuk. Ini penting kerana apabila proses pemindahan dilakukan, jika kita menggunakan dakwat atau ink basah seperti printer bubble jet, dakwat tadi berkemungkinan akan mengembang apabila proses pemanasan dilakukan serta akan menyebabkan litar yang dihasilkan terputus atau bertindih garisan diantara satu sama lain.

Kertas PnP ini agak mahal dipasaran Malaysia dan cadangan saya bagi yang ingin menggunakan kertas ini bolehlah dilukis beberapa litar pada sehelai kertas bagi menjimatkan kos. Kertas PnP ini juga boleh digantikan dengan pelapik sticker yang kebanyakannya berwarna putih. Sticker dibuang dan hanya pelapik sahaja yg digunakan dan kos juga agak murah berbanding menggunakan kertas PnP ini tetapi hasilnya kurang bermutu sedikit.

Sekian sahaja pengenalan dari saya tentang proses etching menggunakan kertas PnP dan proses2 etching adalah seperti dibawah. Diharap tutorial ini dapat memberi manfaat dan panduan untuk semua.Pendapat dan komen amatlah dialukan.

Langkah 1 : (klik gambar untuk zoom)

Litar dilukis menggunakan perisian 'software' mengikut skala yang dikehendaki. Terdapat beberapa jenis software yang boleh digunakan untuk melukis litar seperti 'Express PCB', 'ORCAD', 'PROTEL'dan lain2. Contoh disebelah menggunakan software 'Express PCB'.

Langkah 2: (klik gambar untuk zoom)

Litar yang telah siap dilukis dicetak pada kertas PnP dibahagian bawah yang sedikit malap menggunakan printer Laser Jet atau mesin 'photocopy'.

Langkah 3: (klik gambar untuk zoom)

Litar yang telah siap dicetak pada kertas PnP diletakkan diatas PCB dimana bahagian bercetak pada kertas diletakkan pada PCB dan bahagian lutsinar yang tidak bercetak adalah bahagian yang akan diseterika untuk proses seterusnya.

Langkah 4: (klik gambar untuk zoom)

Kertas PnP yang telah siap diletakkan diatas PCB seterusnya diseterika pada suhu yg agak tinggi atau maksimum. Kertas PnP adalah kertas yg dapat menahan haba pada julat suhu yang agak tinggi. Proses seterika dilakukan 5 hingga 10 minit bergantung pada pemindahan karbon atau toner pada kertas ke PCB. Teruskan seterika jika litar masih lagi berada pada kertas.

Langkah 5: (klik gambar untuk zoom)

Setelah selesai pemindahan litar dari kertas PnP ke PCB, PCB dibiarkan sejuk sebentar sebelum kertas PnP ditanggalkan dari PCB. gambar sebelah menunjukkan pemindahan lengkap garisan litar dari

kertas PnP ke PCB. Sebelum proses etching dilakukan hendaklah diperiksa samada terdapat garisan litar yang terputus.Jika terputus, gunakan permanent marker atau marker khusus untuk menyambungkan kembali litar yang terputus.

Langkah 6: (klik gambar untuk zoom)

PCB yang telah siap dilukis tadi dimasukkan kedalam larutan cecair Ferric Chloride (FeCl3) untuk proses etching. Serbuk FeCl3 dicampurkan dengan air suam dan bancuhan bergantung kepada berapa cepat sesebuah litar hendak disiapkan. Jika larutan pekat maka masa yang diambil untuk proses etching adalah singkat.PCB direndam sehingga lapisan silika tertanggal sepenuhnya dan dikeluarkan serta dicuci dengan air bersih.

Langkah 7: (klik gambar untuk zoom)

Setelah dikeluarkan dan dibilas dengan air besih, garisan litar atau karbon yang menutupi lapisan silika ditanggalkan dengan menggunakan larutan thinner. Berbeza dengan proses sinaran UV, lapisan karbon ini boleh ditanggalkan menggunakan larutan 'Developer' dan tidak bagi proses PnP. Setelah selesai PCB sekali lagi dibilas menggunakan air bersih dan dikeringkan,maka selesailah proses etching

menggunakan kertas PnP.

Langkah 8: (klik gambar untuk zoom)

Litar yang telah siap di'etching'

Langkah 9: (klik gambar untuk zoom)

Lubang kaki komponen pada PCB digerudi.

Langkah 10: (klik gambar untuk zoom)

PCB yang telah siap ditebuk lubang

Anda mungkin juga meminati:

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahagian 1

Pengawal Mikro (Microcontroller)

Litar Kawalan Motor Asas

Litar Bekalan Kuasa

Jam Paparan LCD Dengan Karektor Istimewa

LinkWithin

Tutorial Asas |

Newer Post Older Post Home

Pengawal Mikro Pilihan Anda

Video 8051

powered by

Kawan Mangga

Pelawat

Sub Artikel

Akan Datang - Sedang Dikemaskini (2)

Berita Ringkas (4)

Buku Pelawat Saya (1)

e-book (1)

Hubungi Saya (1)

Komen Dan Pertanyaan (1)

Komponen (2)

Litar Skematik (7)

Pengawal Mikro (2)

Pengenalan (1)

Projek 8051 dan VB (5)

Sampingan (2)

Simulasi (5)

Software (5)

Tempahan Projek Tahun Akhir (1)

Tutorial Asas (4)

Tutorial Lengkap (10)

Video Youtube (1)

Artikel Penuh

► 2011 (2)

► Sep (2)

▼ 2010 (45)

► Nov (8)

▼ Oct (36)

Akan Datang

Sistem Pengesan Kebakaran

Sistem Komunikasi 2 Hala

Jam Paparan LCD Dengan Karektor Istimewa

Smart Parking System

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Lengkap Asas Melakukan Projek Akhir Bahag...

Tutorial Etching (PnP Transfer Paper)

Paparan LCD 16x2

Tutorial Penyambungan Paparan Skrin LCD ke Pengawa...

Perantaramuka paparan LCD ke port selari (parallel...

Litar Pengesan Ultrasonik (40MHz)

Litar Kawalan Motor Asas

Pengesan Cahaya (LDR Sensor)

Litar Bekalan Kuasa

Pengesan Infra Merah (Infra Red Sensor)

Litar Pengawal Mikro AT89S8252

Litar DTMF Dekoder (DTMF Decoder)

Buku Pelawat Saya

Video Youtube

Akan Datang - Sedang Dikemaskini

Tempahan Projek Tahun Akhir

Pengawal Mikro AT89C51

► Aug (1)

► 2008 (7)

► Oct (4)

► Sep (2)

► Aug (1)

► 2007 (5)

► Dec (1)

► Oct (3)

► Sep (1)

► 2006 (2)

► Oct (2)

► 2005 (1)

► Sep (1)

Blog 8051 dan Elektronik | Nuri Azlan Subri Selamat Datang | Terima Kasih Layari http://cello.lot.my

i'm done watching this

Bahan

Satu BPA sebagai reka bentuk pada komputer (kiri) dan direalisasikan sebagai perhimpunan lembaga penduduk dengan komponen (kanan). Lembaga adalah dua kali ganda sisi, dengan saduran melalui lubang, pateri hijau menentang, dan percetakan silkscreen putih. Kedua-dua gunung permukaan dan komponen melalui lubang telah digunakan.

PCB dalam tetikus komputer. Sebelah Komponen (kiri) dan sebelah bercetak (kanan).

Sebelah Komponen PCB dalam tetikus komputer; beberapa contoh untuk komponen yang sama dan mereka jawatan rujukan pada skrin sutera.

Komponen dan solderside

Menjalankan lapisan biasanya dibuat kerajang tembaga nipis. Penebat lapisan dielektrik biasanya yang berlamina bersama dengan resin epoksi prepreg . Lembaga biasanya disalut dengan topeng pateri yang berwarna hijau. Warna lain yang biasanya biru, hitam, putih dan merah. Terdapat cukup dielektrik sedikit berbeza yang boleh dipilih untuk menyediakan penebat nilai-nilai yang berbeza bergantung kepada keperluan litar. Beberapa dielektrik ini adalah polytetrafluoroethylene (Teflon), FR-4, FR-1, CEM-1 atau CEM-3. Terkenal bahan prepreg yang digunakan dalam industri PCB FR-2 (fenolik kapas kertas), FR-3 (kertas dan epoksi Kapas), FR-4 (kaca tenun dan epoksi), FR-5 (kaca tenun dan epoksi), FR -6 (Matte kaca dan poliester), G-10 (kaca tenun dan epoksi), CEM-1 (Cotton kertas dan epoksi), CEM-2 (kertas dan epoksi Kapas), CEM-3 (Bukan bertenun kaca dan epoksi) , CEM-4 (tenun kaca dan epoksi), CEM-5 (tenun kaca dan poliester). Pengembangan haba adalah satu pertimbangan yang penting terutama dengan pelbagai grid bola (BGA) dan teknologi mati telanjang, dan gentian kaca menawarkan kestabilan dimensi yang terbaik.

FR-4 setakat ini merupakan bahan yang paling biasa digunakan hari ini. Lembaga dengan tembaga di atasnya dipanggil "berpakaian tembaga laminat".

Ketebalan kerajang tembaga boleh dinyatakan dalam auns setiap kaki persegi atau mikrometer. Satu auns setiap kaki persegi adalah 1,344 MILS atau 34 mikrometer.

[ sunting ] Corak (punaran)

Majoriti papan litar bercetak yang dibuat oleh ikatan lapisan kuprum ke seluruh substrat, kadang-kadang di kedua-dua pihak, (mewujudkan "BPA kosong") kemudian mengalihkan tembaga yang tidak diingini selepas menggunakan topeng sementara (contohnya, oleh punaran), meninggalkan hanya tembaga kesan yang diingini. A PCB sedikit yang dibuat dengan menambah kesan kepada substrat yang terdedah (atau substrat dengan lapisan yang sangat nipis tembaga) biasanya melalui proses yang kompleks pelbagai penyaduran elektrik langkah. Kaedah pembuatan PCB terutamanya bergantung kepada sama ada ia adalah untuk jumlah pengeluaran atau kuantiti sampel / prototaip. Bermuka dua papan atau papan pelbagai lapisan menggunakan bersalut melalui lubang-lubang, dipanggil vias , untuk menyambung kesan di sisi bertentangan substrat.

[ edit ] kelantangan Besar

Percetakan skrin sutera -kaedah perdagangan yang utama. Fotografi kaedah yang digunakan apabila linewidths denda dikehendaki.

[ edit ] kelantangan Kecil

Cetak ke filem telus dan penggunaan sebagai Photomask sepanjang dengan papan foto sensitif. (Iaitu, papan pra-sensitif), kemudian punaran. (Secara alternatif, menggunakan photoplotter filem).

Laser menentang ablasi: Sembur cat hitam ke laminat tembaga berpakaian, tempat ke CNC plotter laser. The laser raster-mengimbas PCB dan ablates (vaporizes) cat di mana tidak menentang yang dikehendaki. Etch. (Nota:. Ablasi laser tembaga jarang digunakan dan dianggap eksperimen [ penjelasan yang diperlukan oleh ])

Gunakan satu CNC kilang dengan pemotong berbentuk sungkur (iaitu, kon rata berakhir) atau miniatur kilang akhir bagi kekalahan jauh tembaga yang tidak diingini, meninggalkan hanya jejak.

[ sunting ] penggemar

Bercetak laser menentang: Laser cetakan ke filem ketelusan, pemindahan haba dengan besi atau laminator diubahsuai ke laminat telanjang, menyentuh dengan penanda, maka punaran.

Filem vinil dan menentang, bukan dibasuh penanda, beberapa kaedah lain. Berintensif buruh, hanya sesuai untuk ahli lembaga tunggal.

[ sunting ] proses Luak

Kaedah Luak, yang mengeluarkan tembaga daripada keseluruhan lembaga kuprum bersalut, yang digunakan untuk pengeluaran papan litar bercetak:

1. Pencetak skrin sutera menggunakan dakwat punaran-tahan untuk melindungi kerajang tembaga. Punaran berikutnya mengeluarkan kuprum yang tidak diingini. Sebagai alternatif, dakwat boleh menjadi konduktif, dicetak pada kosong (bukan konduktif) lembaga. Teknik terakhir itu juga digunakan dalam pembuatan litar hibrid .

2. Photoengraving menggunakan Photomask dan pemaju untuk terpilih mengeluarkan photoresist salutan. Photoresist baki melindungi kerajang tembaga. Punaran berikutnya mengeluarkan kuprum yang tidak diingini. Photomask biasanya disediakan dengan satu photoplotter daripada data yang dihasilkan oleh juruteknik menggunakan CAM, atau pembuatan perisian berbantu komputer . Transparensi laser bercetak biasanya bekerja untuk phototools; Walau bagaimanapun, teknik pengimejan laser langsung telah digunakan untuk menggantikan phototools keperluan untuk resolusi tinggi.

3. Pengilangan PCB menggunakan sistem dua atau tiga-paksi pengilangan mekanikal kilang dari kerajang tembaga daripada substrat. Sebuah mesin PCB pengilangan (disebut sebagai 'BPA Prototyper') beroperasi dengan cara yang sama untuk 1 plotter , menerima arahan daripada perisian tuan rumah yang kawalan kedudukan kepala pengilangan di x, y, dan (jika berkenaan) z paksi . Data untuk memacu Prototyper itu diekstrak dari fail yang dijana dalam perisian reka bentuk BPA dan disimpan di HPGL atau Gerber fail format.

[ sunting ] Additive proses

Proses penambah menambah kesan tembaga diingini kepada substrat penebat. Yang paling lazim adalah proses "semi-tambah": unpatterned lembaga mempunyai lapisan nipis tembaga yang telah di atasnya. Topeng terbalik kemudian dikenakan. (Tidak seperti topeng proses Luak, topeng ini mendedahkan bahagian-bahagian substrat yang akhirnya akan menjadi jejak.) Tembaga tambahan yang kemudiannya yang disalutkannya ke lembaga di kawasan membuka tabir; tembaga boleh disalutkannya berat yang dikehendaki. Platings permukaan timah plumbum atau lain-lain kemudian digunakan. Topeng dilucutkan dan langkah punaran ringkas membuang laminat tembaga kini terdedah terdedah asal dari papan, mengasingkan jejak individu. Beberapa papan satu sisi yang mempunyai lubang bersalut melalui dibuat dengan cara ini. General Electric membuat set radio pengguna pada 1960-an menggunakan papan tambah.

Proses tambah yang biasa digunakan untuk papan pelbagai lapisan kerana ia memudahkan saduran -melalui lubang-lubang untuk menghasilkan konduktif vias dalam papan litar.

Tembaga BPA elektrik mesin untuk menambah tembaga kepada BPA dalam proses

PCB dalam proses menambah tembaga melalui elektrik

[ sunting ] Litar hartanah PCB

Surih setiap terdiri sebahagian rata, sempit tembaga kerajang yang kekal selepas punaran. Rintangan, ditentukan oleh lebar dan ketebalan, kesan-kesan mestilah cukup rendah untuk arus konduktor akan membawa. Kesan kuasa dan tanah mungkin perlu menjadi lebih luas daripada kesan isyarat. Pada suatu lembaga yang pelbagai lapisan satu lapisan seluruh mungkin tembaga kebanyakannya pepejal untuk bertindak sebagai pesawat alasan untuk perlindungan dan pulangan kuasa. Bagi gelombang mikro litar, talian penghantaran boleh diletakkan dalam bentuk stripline dan mikrostrip dengan dimensi yang dikawal dengan teliti untuk menjamin konsisten impedans . Dalam litar pensuisan frekuensi radio dan cepat kearuhan dan kemuatan lembaga dicetak konduktor litar menjadi unsur litar yang penting, biasanya yang tidak diingini, tetapi mereka boleh digunakan sebagai sebahagian sengaja reka bentuk litar, obviating keperluan untuk komponen tambahan diskret.

[ sunting ] Kimia punaran

Punaran kimia dilakukan dengan ferik klorida, persulfate ammonium, kadang-kadang atau asid hidroklorik. Untuk PTH (lubang bersalut melalui), langkah-langkah tambahan pemendapan tanpa elektrik dilakukan selepas lubang digerudi, maka tembaga bersadur elektrik untuk membina ketebalan, papan ditayangkan, dan disalutkannya dengan bijih timah / plumbum. Timah / plumbum menjadi untuk menahan meninggalkan tembaga terdedah akan terpahat.

Kaedah yang paling mudah, yang digunakan untuk pengeluaran kecil-kecilan dan sering oleh penggemar, punaran rendam, di mana lembaga tenggelam dalam punaran penyelesaian seperti klorida ferik. Berbanding dengan kaedah yang digunakan untuk pengeluaran besar-besaran, masa punaran panjang. Haba dan hasutan boleh digunakan untuk mandi untuk mempercepatkan kadar punaran. Dalam punaran gelembung, udara diluluskan melalui mandi etchant untuk menggelisahkan penyelesaian dan mempercepatkan punaran. Punaran percikan menggunakan dayung motor yang dipacu to Tempelan papan dengan etchant; proses ini telah menjadi komersial usang kerana ia tidak sepantas punaran semburan. Dalam punaran semburan, penyelesaian etchant ini diedarkan ke atas papan oleh muncung, dan dikitar semula oleh pam. Pelarasan corak muncung, komposisi kadar aliran, suhu, dan etchant memberikan kawalan diramalkan kadar punaran dan kadar pengeluaran yang tinggi [5]

Seperti tembaga yang lebih dimakan dari papan, etchant menjadi tepu dan kurang berkesan; etchants berbeza mempunyai kapasiti yang berlainan bagi tembaga, dengan beberapa setinggi 150 gram tembaga seliter larutan. Dalam kegunaan komersil, etchants boleh dijana semula untuk memulihkan aktiviti mereka, dan tembaga dibubarkan pulih dan dijual. Punaran kecil-kecilan memerlukan perhatian kepada pelupusan digunakan etchant, yang bersifat mengkakis dan toksik disebabkan oleh kandungan logamnya.

Etchant membuang tembaga pada semua permukaan yang terdedah dengan yang menentang. "Melemahkan" berlaku apabila etchant menyerang kelebihan nipis tembaga di bawah menentang; ini boleh mengurangkan lebar konduktor dan menyebabkan litar terbuka. Kawalan berhati-hati masa punaran diperlukan untuk mencegah memotongan. Jika saduran logam digunakan sebagai melawan, ia boleh "tidak terjual" yang boleh menyebabkan pendek

litar antara kesan bersebelahan apabila berjarak dekat. Tidak terjual yang boleh dikeluarkan oleh wayar-memberus lembaga selepas pengetsaan. [5]

[ sunting ] Laminasi

Sesetengah PCB mempunyai lapisan surih di dalam PCB dan dipanggil PCB pelbagai lapisan. Ini dibentuk oleh ikatan bersama-sama secara berasingan terpahat papan nipis.

[ sunting ] Gerudi

Lubang melalui PCB biasanya digerudi dengan bergaris pusat kecil bit gerudi yang dibuat pepejal tungsten karbida bersalut . Tungsten karbida bersalut ini disyorkan kerana banyak bahan lembaga yang melelas dan penggerudian mestilah RPM tinggi dan makanan yang tinggi untuk menjadi kos efektif. Bit gerudi juga mesti kekal tajam supaya tidak ke mar atau lusuh jejak. Menggerudi dengan kelajuan tinggi keluli adalah tidak layak kerana bit gerudi akan pudar dengan cepat dan dengan itu lusuh tembaga dan merosakkan papan. Penggerudian itu dilakukan oleh mesin automatik penggerudian dengan penempatan yang dikawal oleh pita gerudi atau fail gerudi. Ini janaan fail komputer juga dikenali sebagai gerudi kawalan berangka (NCD) fail atau " Excellon fail ". Fail gerudi menerangkan lokasi dan saiz setiap lubang digerudi. Lubang-lubang tersebut sering dipenuhi dengan gelang anulus (rivet berlubang) untuk mewujudkan vias . Vias benarkan sambungan elektrik dan terma konduktor di sisi bertentangan PCB.

Apabila vias sangat kecil diperlukan, penggerudian dengan bit mekanikal adalah mahal kerana kadar yang tinggi haus dan pecahnya. Dalam kes ini, vias boleh sejat oleh laser . Vias laser-digerudi biasanya mempunyai kemasan permukaan yang lebih rendah di dalam lubang. Lubang-lubang tersebut dipanggil vias mikro.

Ia juga mungkin dengan penggerudian dikawal mendalam, penggerudian laser, atau oleh pra-menggerudi lembaran individu PCB sebelum laminasi, untuk menghasilkan lubang yang menyambung hanya beberapa lapisan tembaga, dan bukannya melalui seluruh lembaga. Lubang-lubang tersebut dipanggil vias buta apabila mereka menyambung lapisan tembaga dalaman lapisan luar, atau tertimbus vias apabila mereka menyambung dua atau lebih lapisan tembaga dalaman dan tiada lapisan luar.

Dinding lubang, untuk lembaga dengan 2 atau lebih lapisan, dibuat yang konduktif kemudian disalutkannya dengan tembaga untuk membentuk bersalut melalui lubang-lubang yang elektrik menghubungkan lapisan menjalankan PCB. Bagi papan berbilang, mereka yang mempunyai 4 lapisan atau lebih, penggerudian biasanya menghasilkan calitan produk penguraian tinggi suhu ejen ikatan dalam sistem laminat. Sebelum lubang boleh disalutkannya melalui, memburuk-burukkan ini mesti dikeluarkan oleh proses kimia de-smear, atau oleh plasma-punaran. Menghapuskan (menggores kembali) calitan juga mendedahkan konduktor pedalaman serta.

[ sunting ] konduktor Terdedah saduran dan salutan

PCB [6] disalutkannya dengan pateri, timah, atau emas lebih nikel sebagai menentang untuk menggores tembaga pendasar tidak diperlukan boleh dibuang. [7]

Selepas PCB terpahat dan kemudian dibilas dengan air, soldermask digunakan, dan kemudian mana-mana tembaga terdedah disalut dengan pateri, nikel / emas, atau beberapa lapisan anti-karat yang lain. [8] [9]

Matte pateri biasanya digabungkan untuk menyediakan satu ikatan permukaan yang lebih baik atau dilucutkan tembaga terdedah. Rawatan, seperti benzimidazolethiol, mencegah pengoksidaan permukaan tembaga yang terdedah. Tempat-tempat yang komponen akan dipasang biasanya bersalut, kerana tembaga terdedah yang tidak dirawat mengoksidakan dengan cepat, dan oleh itu tidak mudah solderable. Secara tradisinya, mana-mana tembaga terdedah telah disalut dengan pateri oleh panas udara di pateri meratakan ( HASL ). Selesai HASL menghalang pengoksidaan dari tembaga asas, dengan itu menjamin permukaan solderable. [10] pateri ini adalah aloi timah - mendahului , namun sebatian pateri baru kini digunakan untuk mencapai mematuhi arahan RoHS dalam Kesatuan Eropah dan Amerika Syarikat, yang menghadkan penggunaan plumbum. Salah satu daripada sebatian ini yang bebas plumbum adalah SN100CL, yang terdiri daripada 99.3% timah, tembaga 0.7%, 0.05% nikel, dan nominal sebanyak 60ppm germanium.

Ia adalah penting menggunakan pateri serasi dengan kedua-dua PCB dan bahagian yang digunakan. Satu contoh ialah Ball Grid Array (BGA) menggunakan bola mendahului timah pateri untuk sambungan kehilangan bola mereka pada kesan tembaga terdedah atau menggunakan timah bebas plumbum.

Platings lain yang digunakan adalah OSP (pelindung permukaan organik), rendam perak ( IAG ), timah rendam, elektrolit nikel dengan salutan emas rendam ( ENIG ), dan langsung saduran emas (lebih nikel). penyambung The Edge , diletakkan di sepanjang salah satu kelebihan beberapa papan, sering nikel bersadur maka bersalut emas . Satu lagi pertimbangan salutan resapan pesat logam salutan ke pateri Timah. Timah bentuk intermetallics seperti Cu 5

Sn 6 dan Ag 3 Cu yang membubarkan kepada garis cecair timah atau solidus (@ 50C), permukaan salutan pelucutan atau meninggalkan lompang.

Elektrokimia penghijrahan (SPR) adalah pertumbuhan filamen logam konduktif pada atau papan litar bercetak (PCB) di bawah pengaruh bias voltan DC. [11] [12] Perak, zink, dan aluminium dikenali tumbuh misai di bawah pengaruh medan elektrik. Perak juga tumbuh menjalankan laluan permukaan dalam kehadiran ion halida dan lain-lain, menjadikannya pilihan miskin untuk kegunaan elektronik. Timah akan berkembang "misai" kerana ketegangan di permukaan bersalut. Saduran timah Utama atau Solder juga tumbuh misai, hanya dikurangkan oleh Timah peratusan yang diganti. Alir untuk mencairkan pateri atau plat timah untuk melegakan tekanan permukaan mengurangkan insiden rambut janggut. Satu lagi isu salutan perosak timah , transformasi bijih timah untuk allotrope berserbuk pada suhu yang rendah. [13]

[ sunting ] Solder menentang

Kawasan yang tidak harus soldered boleh dilindungi dengan pateri polimer menentang (topeng pateri) salutan biasanya 20-30 mikrometer tebal. Pateri menentang membantu untuk mencegah pateri daripada merapatkan antara konduktor dan mewujudkan litar pintas. Pateri melawan juga menyediakan beberapa perlindungan daripada persekitaran.

[ sunting ] Screen percetakan

Seni garis dan teks boleh dicetak ke permukaan luar sebuah PCB oleh percetakan skrin . Apabila permit ruang, teks skrin cetak boleh menunjukkan designators komponen , hidupkan keperluan tetapan, mata ujian, dan ciri-ciri lain yang membantu dalam memasang, menguji, dan menservis papan litar. Kod mengenal pasti lembaga dan nombor versi semasa boleh terpahat.

Print screen juga dikenali sebagai skrin sutera, atau, dalam satu PCB sisi, cetak merah.

Sesetengah penyelesaian percetakan digital digunakan dan bukan percetakan skrin. Teknologi ini membolehkan pencetakan data boleh ubah ke PCB, termasuk nombor siri individu sebagai teks dan kod bar .

[ sunting ] Ujian

Papan tdk berpenduduk boleh tertakluk kepada ujian kosong-lembaga di mana setiap sambungan litar (sebagaimana yang ditakrifkan dalam netlist 1) disahkan sebagai betul di papan siap. Untuk pengeluaran volum tinggi, katil penguji kuku , lekapan atau penyesuai jarum tegar digunakan untuk membuat hubungan dengan tanah tembaga atau lubang pada satu atau kedua-dua belah pihak lembaga untuk memudahkan ujian. Sebuah komputer akan mengarahkan unit ujian elektrik untuk memohon voltan yang kecil untuk setiap Titik hubungan atas katil-kuku sebagaimana yang dikehendaki, dan mengesahkan bahawa kuasa voltan itu muncul di mata kenalan lain yang bersesuaian. "Pendek" di atas papan akan menjadi sambungan di mana sepatutnya tidak ada satu; "terbuka" adalah antara dua titik yang perlu disambungkan tetapi tidak. Bagi papan kecil atau jumlah sederhana, terbang kuar dan layang-grid penguji menggunakan menggerakkan kepala ujian untuk membuat hubungan dengan tanah tembaga / perak / emas / pateri atau lubang untuk mengesahkan penyambungan elektrik lembaga di bawah ujian. Satu lagi kaedah untuk ujian adalah industri pengimbasan CT , yang boleh menjana terjemahan 3D lembaga bersama-sama dengan beberapa keping imej 2D dan boleh menunjukkan butir-butir seperti laluan soldered dan sambungan.

[ sunting ] Bercetak litar pemasangan

BPA dengan pad berkaitan ujian

Selepas papan litar bercetak (PCB) selesai, komponen elektronik hendaklah disertakan untuk membentuk pemasangan litar berfungsi dicetak, [14] [15] atau PCA (kadang-kadang dipanggil "bercetak papan litar pemasangan" PCBA). Dalam pembinaan melalui lubang , lead komponen dimasukkan dalam lubang. Dalam permukaan gunung pembinaan, komponen telah diletakkan atas pad atau tanah pada permukaan luar PCB. Dalam kedua-dua jenis

pembinaan, lead komponen elektrik dan mekanikal ditetapkan kepada lembaga dengan pateri logam lebur.

Terdapat pelbagai teknik pematerian yang digunakan untuk melampirkan komponen kepada BPA. Pengeluaran yang tinggi biasanya dilakukan dengan penempatan mesin SMT dan gelombang pukal ketuhar pematerian atau alir, tetapi juruteknik mahir dapat pateri bahagian yang sangat kecil (misalnya 0201 pakej yang 0,02. 0.01 in) [16] dengan tangan di bawah mikroskop , menggunakan penyepit dan tip denda besi pematerian bagi prototaip jumlah kecil. Beberapa bahagian mungkin amat sukar untuk pateri dengan tangan, seperti BGA pakej.

Sering, melalui lubang dan gunung pembinaan permukaan mesti digabungkan dalam satu perhimpunan tunggal kerana beberapa komponen yang diperlukan boleh didapati hanya dalam pakej permukaan gunung, manakala yang lain hanya boleh didapati dalam pakej melalui lubang. Satu lagi sebab untuk menggunakan kedua-dua kaedah adalah pelekap melalui lubang boleh memberi kekuatan yang diperlukan untuk komponen mungkin menahan tekanan fizikal, manakala komponen yang dijangka akan pergi tidak terusik akan mengambil ruang yang kurang menggunakan teknik permukaan gunung.

Selepas lembaga telah penduduk, ia boleh diuji dalam pelbagai cara:

Ketika kuasa, pemeriksaan visual , pemeriksaan optik automatik . JEDEC garis panduan bagi penempatan komponen BPA, pematerian, dan pemeriksaan yang lazim digunakan untuk mengekalkan kawalan kualiti di peringkat ini pembuatan PCB.

Ketika kuasa, tandatangan analog analisis , kuasa-ujian . Ketika kuasa, ujian dalam litar , di mana ukuran fizikal (iaitu voltan, frekuensi) boleh

dilakukan. Ketika kuasa atas, ujian fungsi , hanya memeriksa jika PCB berbuat apa yang telah

dirancang untuk melakukan.

Untuk memudahkan ujian ini, PCB boleh direka bentuk dengan pad tambahan untuk membuat sambungan sementara. Kadang-kadang pad ini mesti diasingkan dengan perintang. Ujian dalam litar juga boleh menjalankan sempadan imbasan ciri-ciri ujian beberapa komponen. Sistem ujian dalam litar juga boleh digunakan untuk memprogramkan komponen memori tak meruap di papan.

Dalam ujian imbasan sempadan, litar ujian disepadukan ke dalam IC pelbagai sambungan bentuk lembaga sementara antara kesan BPA untuk menguji bahawa yang IC telah dipasang dengan betul. Sempadan ujian imbasan memerlukan bahawa semua IC yang akan diuji menggunakan tatarajah ujian prosedur standard, yang paling umum ialah Ujian Kumpulan Tindakan Bersama ( JTAG ) standard. Seni bina ujian yang JTAG menyediakan satu cara untuk menguji interconnects antara litar bersepadu di atas papan tanpa menggunakan probe ujian fizikal. JTAG vendor alat menyediakan pelbagai jenis rangsangan dan algoritma yang rumit, bukan sahaja untuk mengesan jaring gagal, tetapi juga untuk mengasingkan kerosakan kepada khusus jaring, peranti, dan pin. [17]

Apabila papan gagal ujian, juruteknik boleh desolder dan menggantikan komponen yang gagal, satu tugas yang dikenali sebagai kerja semula .

[ sunting ] Perlindungan dan pembungkusan

PCB yang bertujuan untuk persekitaran yang melampau sering mempunyai salutan konformal , yang digunakan oleh mencelup atau menyembur selepas komponen telah soldered. Kot mengelakkan kakisan dan arus kebocoran atau pintasan disebabkan untuk pemeluwapan. Kot konformal terawal adalah lilin ; kot konformal moden biasanya harga rendah cair penyelesaian silikon getah, poliuretana, akrilik, atau epoksi. Satu lagi teknik untuk memohon salutan konformal bagi plastik akan sputtered ke PCB di dalam ruang vakum. Kelemahan ketua salutan konformal servis lembaga yang diberikan amat sukar. [18]

Banyak dipasang PCB adalah statik sensitif, dan oleh itu mesti diletakkan di dalam beg statik semasa pengangkutan. Apabila mengendalikan papan ini, pengguna mesti dibumikan (dibumikan) . Teknik pengendalian yang tidak betul mungkin menghantar caj statik yang terkumpul melalui lembaga, merosakkan atau memusnahkan komponen. Malah, papan terdedah kadang-kadang sensitif statik. Jejak telah menjadi begitu halus bahawa ia agak mustahil untuk meniup punaran daripada lembaga (atau mengubah ciri-ciri) dengan caj statik. Hal ini terutama berlaku pada PCB bukan tradisional seperti MCMs dan PCB gelombang mikro.

[ sunting ] Rekabentuk

Reka bentuk papan litar bercetak pada mulanya proses manual sepenuhnya, di mana rajah skema awal telah ditukar kepada susun atur bahagian, maka jejak telah dihalakan antara terminal pakej untuk menyediakan penyambungan yang diperlukan. Pra-cetak bukan membiak grid mylar membantu dalam susun atur, dan sapu-mengenai pemindahan kering pengaturan umum unsur-unsur litar (pad, jari kenalan, profil litar bersepadu, dan sebagainya) membantu menyeragamkan layout. Jejak antara peralatan telah dibuat dengan pita pelekat sendiri. Susun atur siap "karya seni" kemudian fotografis dihasilkan semula pada lapisan menentang papan kosong berpakaian tembaga bersalut.

Amalan moden adalah buruh yang kurang intensif sejak komputer secara automatik boleh melaksanakan banyak langkah-langkah susun atur. Perkembangan am bagi litar komersial dicetak lembaga reka bentuk termasuk:

1. Tangkapan skematik alat automasi melalui reka bentuk Elektronik . 2. Dimensi dan template kad memutuskan berdasarkan litar yang diperlukan dan kes

PCB. Menentukan komponen tetap dan sink haba jika diperlukan. 3. Memutuskan tindanan lapisan PCB. 4-12 lapisan atau lebih bergantung kepada

kerumitan reka bentuk. pesawat Bawah dan pesawat kuasa diputuskan. Pesawat isyarat di mana isyarat yang dihantar adalah dalam lapisan atas dan lapisan dalaman. [19]

4. Talian impedans penentuan menggunakan ketebalan lapisan dielektrik, routing ketebalan tembaga dan kesan-lebar. Mengesan pemisahan juga diambil kira dalam kes isyarat berbeza. mikrostrip , stripline stripline atau dua boleh digunakan untuk isyarat laluan.

5. Penempatan komponen. Pertimbangan terma dan geometri diambil kira. Vias dan tanah ditanda.

6. Menyalurkan surih isyarat . Untuk optimum EMI prestasi isyarat frekuensi tinggi disalurkan dalam lapisan dalaman antara kuasa atau pesawat tanah sebagai pesawat kuasa berkelakuan sebagai alasan bagi AC.

7. Gerber fail penjanaan bagi pembuatan.

Dalam kedudukan lembaga, satah kuasa adalah rakan sejawatannya dari untuk pesawat tanah dan berkelakuan seperti pembumian isyarat pengecas AC , sementara menyediakan voltan DC bagi litar kuasa yang dipasang pada PCB. Jika boleh ia adalah baik untuk mempunyai pesawat kuasa bagi setiap pesawat tanah di atas papan (yang dikenali sebagai "sepasang pesawat"), kerana ini mengurangkan galangan bekalan kuasa kepada komponen-komponen di atas papan. Dalam automasi reka bentuk elektronik alat reka bentuk (EDA), pesawat kuasa (dan pesawat tanah) biasanya dilukis secara automatik sebagai lapisan negatif. Adding primitive layout shapes (for example, a donut pad) on such a layer automatically produces a negative of those primitives, placing copper wherever there is no track or via .

[ edit ] Copper thickness

Copper thickness of PCBs can be specified in units of length , but is often specified as weight of copper per square foot , in ounces , which is easier to measure. Each ounce of copper is approximately 1.4 mils (0.0014 inch) or 35 μm of thickness.

The printed circuit board industry defines heavy copper as layers exceeding 3 ounces of copper, or approximately 0.0042 inches (4.2 mils, 105 μm) thick. PCB designers and fabricators often use heavy copper when design and manufacturing circuit boards in order to increase current-carrying capacity as well as resistance to thermal strains. Heavy copper plated vias transfer heat to external heat sinks. IPC 2152 is a standard for determining current-carrying capacity of printed circuit board traces.

[ edit ] Safety certification (US)

Safety Standard UL 796 covers component safety requirements for printed wiring boards for use as components in devices or appliances. Testing analyzes characteristics such as flammability, maximum operating temperature , electrical tracking, heat deflection, and direct support of live electrical parts.

[ edit ] "Cordwood" construction

A cordwood module

Cordwood construction can save significant space and was often used with wire-ended components in applications where space was at a premium (such as missile guidance and telemetry systems) and in high-speed computers , where short traces were important. In "cordwood" construction, axial-leaded components were mounted between two parallel planes. The components were either soldered together with jumper wire, or they were

connected to other components by thin nickel ribbon welded at right angles onto the component leads. To avoid shorting together different interconnection layers, thin insulating cards were placed between them. Perforations or holes in the cards allowed component leads to project through to the next interconnection layer. Disadvantage of this system are that special nickel -leaded components had to be used to allow the interconnecting welds to be made, and that components located in the interior are difficult to replace. Some versions of cordwood construction used soldered single-sided PCBs as the interconnection method (as pictured), allowing the use of normal-leaded components.

Before the advent of integrated circuits , this method allowed the highest possible component packing density; because of this, it was used by a number of computer vendors including Control Data Corporation . The cordwood method of construction was used only rarely once semiconductor electronics and PCBs became widespread.

[ edit ] Multiwire boards

Multiwire is a patented technique of interconnection which uses machine-routed insulated wires embedded in a non-conducting matrix (often plastic resin). It was used during the 1980s and 1990s. (Kollmorgen Technologies Corp, US Patent 4,175,816 filed 1978) Multiwire is still available in 2010 through Hitachi. There are other competitive discrete wiring technologies that have been developed (Jumatech [2] , layered sheets).

Since it was quite easy to stack interconnections (wires) inside the embedding matrix, the approach allowed designers to forget completely about the routing of wires (usually a time-consuming operation of PCB design): Anywhere the designer needs a connection, the machine will draw a wire in straight line from one location/pin to another. This led to very short design times (no complex algorithms to use even for high density designs) as well as reduced crosstalk (which is worse when wires run parallel to each other—which almost never happens in Multiwire), though the cost is too high to compete with cheaper PCB technologies when large quantities are needed.

[ edit ] Through-hole technology

Through-hole (leaded) resistors

The first PCBs used through-hole technology, mounting electronic components by leads inserted through holes on one side of the board and soldered onto copper traces on the other side. Boards may be single-sided, with an unplated component side, or more compact double-

sided boards, with components soldered on both sides. Horizontal installation of through-hole parts with two axial leads (eg, resistors, capacitors, and diodes) is done by bending the leads 90 degrees in the same direction, inserting the part in the board (often bending leads located on the back of the board in opposite directions to improve the part's mechanical strength), soldering the leads, and trimming off the ends. Leads may be soldered either manually or by a wave soldering machine. [ 20 ]

Through-hole PCB technology almost completely replaced earlier electronics assembly techniques such as point-to-point construction . From the second generation of computers in the 1950s until surface-mount technology became popular in the late 1980s, every component on a typical PCB was a through-hole component.

Through-hole manufacture adds to board cost by requiring many holes to be drilled accurately, and limits the available routing area for signal traces on layers immediately below the top layer on multilayer boards since the holes must pass through all layers to the opposite side. Once surface-mounting came into use, small-sized SMD components were used where possible, with through-hole mounting only of components unsuitably large for surface-mounting due to power requirements or mechanical limitations, or subject to mechanical stress which might damage the PCB.

Through-hole devices mounted on the circuit board of a mid-1980's home computer

A box of drill bits used for making holes in printed circuit boards. While tungsten-carbide bits are very hard, they eventually wear out or break. Making holes is a

considerable part of the cost of a through-hole printed circuit board.

[ edit ] Surface-mount technology

Main article: Surface-mount technology

Surface mount components, including resistors, transistors and an integrated circuit

Surface-mount technology emerged in the 1960s, gained momentum in the early 1980s and became widely used by the mid 1990s. Components were mechanically redesigned to have small metal tabs or end caps that could be soldered directly on to the PCB surface, instead of wire leads to pass through holes. Components became much smaller and component placement on both sides of the board became more common than with through-hole mounting, allowing much smaller PCB assemblies with much higher circuit densities. Surface mounting lends itself well to a high degree of automation, reducing labour costs and greatly increasing production rates. Components can be supplied mounted on carrier tapes. Surface mount components can be about one-quarter to one-tenth of the size and weight of through-hole components, and passive components much cheaper; prices of semiconductor surface mount devices (SMDs) are determined more by the chip itself than the package, with little price advantage over larger packages. Some wire-ended components, such as 1N4148 small-signal switch diodes, are actually significantly cheaper than SMD equivalents.

[ sunting ] Lihat juga

Electronics portal

Schematic Capture ( KiCAD )

PCB layout (KiCAD)

3D View (KiCAD)

Breadboard Stripboard CID+ Design for manufacturability (PCB) Electronic packaging Electronic waste Multi-Chip Module Occam Process – another process for the manufacturing of PCBs Printed electronics - creation of components by printing Printed circuit board milling

PCB Materials

Conductive ink Laminate materials:

o BT-Epoxy o Composite epoxy material , CEM-1,5 o Cyanate Ester o FR-2 o FR-4 , the most common PCB material o Polyimide o PTFE , Polytetrafluoroethylene (Teflon)

PCB layout software

List of EDA companies Comparison of EDA software

[ sunting ] Rujukan