Il processo di Eurocircuits

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  1. La nostra sede si trova nella pittoresca città belga di Mechelen e le nostre unità di produzione sono vicino ad Aquisgrana in Germania e ad Eger in Ungheria. Siamo specializzati nella fornitura di prototipi e PCB di piccole dimensioni per progettisti, dipartimenti di sviluppo prodotto, aziende di elettronica di mercato di nicchia, università e istituti di ricerca.
  2. Il progettista della scheda prepara il suo layout su un sistema CAD (Computer Aided Design). Ogni sistema CAD utilizza il proprio formato dati interno, quindi l’industria PCB ha sviluppato un formato di output standard per trasferire i dati di layout al produttore. Questo è Extended Gerber o RS274X. I file Gerber definiscono i livelli di tracciamento del rame così come i soldermask e le notazioni dei componenti.
  3. STAMA SU FILM DEL CIRCUITO. Utilizziamo fotoplotter laser in una camera oscura a temperatura e umidità controllate per realizzare le pellicole che utilizzeremo in seguito per visualizzare i PCB. Il fotoplotter prende i dati della scheda e li converte in un’immagine. Un laser scrive questa immagine del circuito sul film (foglio trasparente). Le pellicole sono ora pronte per il processo di fabbricazione del PCB.
  4. Per produrre gli strati interni del nostro PCB multistrato, iniziamo con un pannello di laminato. Il laminato è costituito da uno strato di resina epossidica e un’anima in fibra di vetro con un foglio di rame pre-incollato su ciascun lato. Il primo passo è pulire il rame.  Per assicurarci che la polvere non entri sulla superficie del PCB, dove potrebbe creare un cortocircuito o un circuito aperto, la stampa dell’immagine del circuito, sul film di fotoresist, viene effettuato in una camera completamente priva di polvere, detta “Camera bianca”. Sul pannello viene quindi fatto aderire lo strato di fotoresist verde , poi viene passato in una macchina dove viene sovrapposto ad esso la foto del circuito sul film trasparente. Di seguito pannello e la  foto sovrapposta vengono adagiati su una macchina che produce una luce particolare. La luce non attraversa le zone piene e nere della foto ma quelle trasparenti cosicché altera il fotoresist in corrispondenza di tali zone. Con un passaggio in una macchina che lava il pannello con una soluzione alcolica dal pannello viene rimosso lo strato di fotoresist non esposto, mentre quello esposto grazie alle zone trasparenti della foto, resiste in quanto ha cambiato consistenza grazie ai raggi UVA.
  5. INCISIONE DEGLI STRATI INTERNI. Rimuoviamo il rame indesiderato utilizzando una potente soluzione alcalina per dissolverlo. Il processo è attentamente controllato per garantire che le larghezze dei conduttori finiti siano esattamente come progettate. Ma i progettisti dovrebbero essere consapevoli che i fogli di rame più spessi richiedono spazi più ampi tra i binari. L’operatore controlla attentamente che tutto il rame indesiderato sia stato rimosso. Di seguito rimuoviamo il fotoresist residuo che proteggeva il circuito e quello che resta è il circuito voluto.
  6. PUNZONATURA ED ISPEZIONE OTTICA. Il nucleo interno del nostro multistrato è ora completo. In questa fase creiamo i fori di regolazione che servono a posizionare in maniera precisa la lastra sulle guide delle macchine che seguiranno. In tal modo potremo allineare gli strati interni agli strati esterni da aggiungere. L’operatore carica il nucleo nel punzone ottico che allinea i target di registrazione nel modello di rame e perfora i fori di registrazione. Non è possibile correggere eventuali errori sugli strati interni una volta assemblato il multistrato, quindi diamo ora al pannello un controllo completo nella macchina. Un sistema ottico controlla il circuito e lo compare con il progetto digitale originale.
  7. ASSEMBLAGGIO MULTISTRATO. Gli strati esterni del nostro multistrato sono costituiti da fogli di tessuto di vetro preimpregnati con resina epossidica non polimerizzata (prepreg) e una sottile lamina di rame. L’operatore di lay-up ha già posizionato una lamina di rame e 2 fogli di preimpregnato sulla piastra di base in acciaio pesante.
  8. Ora posiziona con cura il nucleo pretrattato sui perni di allineamento. Quindi aggiunge altri 2 fogli di preimpregnato, un altro foglio di rame e una piastra di alluminio.
  9. FORATURA DEL PCB. Ora eseguiamo i fori per i componenti con piombo e i fori passanti che collegano insieme gli strati di rame.
  10. Per prima cosa usiamo un trapano a raggi X per localizzare i bersagli nel rame degli strati interni.
  11. La macchina esegue i fori di registrazione per garantire che trapaneremo con precisione il centro dei cuscinetti dello strato interno.
  12. DEPOSIZIONE DI RAME PER ELETTROLISI. La prima fase del processo di placcatura è la deposizione chimica di uno strato molto sottile di rame sulle pareti del foro. L’operatore blocca i pannelli di produzione nelle maschere. La linea è completamente controllata da computer ei pannelli vengono trasportati attraverso una serie di bagni chimici e di risciacquo dal carroponte. Quasi tutti i PCB con 2 o più strati di rame utilizzano fori passanti placcati per collegare i conduttori tra gli strati. Una buona connessione necessita di circa 25 micron di rame sulle pareti dei fori.
  13. IMMAGINE DEGLI STRATI ESTERNI. Immaginiamo gli strati esterni in una stanza pulita per assicurarci che la polvere non entri sulla superficie del pannello dove potrebbe causare un cortocircuito o un circuito aperto sul PCB finito. Il pannello viene prima rivestito con uno strato di pellicola fotosensibile, il fotoresist, che viene laminato a caldo sul rame utilizzando un laminatore a fogli singoli. I pannelli laminati vengono raccolti da una cremagliera automatica. La camera bianca utilizza l’illuminazione gialla poiché il fotoresist è sensibile alla luce UV.
  14. PLACCATURA. Successivamente placciamo le schede con il rame. L’operatore carica i pannelli sulle barre di volo. Controlla tutti i morsetti per garantire un buon collegamento elettrico. I pannelli stessi fungono da catodi per la galvanica e possiamo placcare le pareti del foro grazie allo strato di carbonio conduttivo già depositato. L’operatore avvia la linea di galvanica automatizzata. La superficie in rame dei pannelli viene pulita e attivata in numerosi bagni e quindi galvanizzata. . L’intero processo è controllato da computer per garantire che ogni serie o serie di pannelli rimanga in ogni bagno esattamente per il tempo necessario.
  15. INCISIONE DEGLI STRATI ESTERNI. Ora abbiamo placcato il pannello con 25 micron di rame attraverso il foro e altri 25-30 micron sui binari e sui pad. Il rame è ricoperto da un sottile strato di stagno per resistere all’incisione. Ora rimuoveremo la lamina di rame indesiderata dalla superficie. Lo facciamo su una singola linea di processo continua. Il primo passo è sciogliere e lavare via il resist che copre il rame indesiderato.
  16. APPLICAZIONEDELLA SOLDERMASK. La maggior parte delle schede ha una maschera per saldatura a inchiostro epossidico stampata su ciascun lato per proteggere la superficie in rame e prevenire il cortocircuito della saldatura tra i componenti durante l’assemblaggio. I pannelli vengono prima puliti e spazzolati per rimuovere l’eventuale ossidazione superficiale e poi vengono convogliati nella camera gialla. Ogni pannello viene sottoposto a una pulizia finale per rimuovere la polvere dalla superficie e caricato nella verniciatura verticale. La macchina di rivestimento copre contemporaneamente entrambi i lati del pannello con l’inchiostro della maschera per saldatura epossidica. La doppia azione assicura che l’inchiostro incapsuli completamente il tracciamento del rame, tipicamente ora 35-40 micron in più rispetto alla superficie del pannello.
  17. FINITURA SUPERFICIALI. Le pastiglie ei fori dei componenti in rame sono stati lasciati liberi dalla maschera per saldatura. Ora applichiamo una finitura superficiale saldabile per proteggere il rame fino a quando i componenti non vengono saldati sulla scheda.
  18. Su questa linea depositiamo chimicamente prima il nichel sul rame e poi un sottile strato di oro sul nichel.
  19. Questo è un processo chimico che non necessita di collegamenti elettrici. La linea è completamente automatizzata, muovendo i pannelli attraverso una serie di vasche che puliscono e sensibilizzano la superficie del rame per poi depositare circa 5 micron di nichel e un decimo di micron d’oro.
  20. INSERIMENTO DEI CONNETORI PACCCATI IN ORO. Per i connettori di bordo galvanizziamo oro duro. Per prima cosa l’operatore mette del nastro protettivo sulla scheda sopra i connettori. Quindi monta il pannello su un bagno galvanico orizzontale. L’oro galvanizzato è necessario per i connettori sui bordi dei circuiti stampati che richiederanno l’inserimento e la rimozione ripetuti. L’oro senza elettrolisi offre una buona saldabilità ma è troppo morbido per resistere all’abrasione ripetuta. Per questo è necessario un oro galvanico duro. Per i connettori sul bordo, sottoponiamo a elettrodeposizione 1 – 1,5 micron d’oro su 4-5 micron di nichel placcato. Quindi, se il tuo PCB verrà inserito ripetutamente in un connettore, dovresti specificare una placca dorata sui connettori sul bordo.
  21. SRIGRAFIA (SILK SCREEN). La maggior parte dei PCB ha una legenda dei componenti per mostrare quale componente va dove. Oggi utilizziamo stampanti a getto d’inchiostro per visualizzare le leggende direttamente dai dati digitali della scheda. Come una stampante per carta convenzionale, la stampante a getto d’inchiostro spruzza minuscole goccioline di inchiostro sul pannello per generare l’immagine. Se è necessaria una legenda sul secondo lato, l’inchiostro viene asciugato con un appiccicoso su un riscaldatore trasportato e il processo di stampa viene ripetuto. La stampa a getto d’inchiostro non necessita di configurazione. In precedenza si perdeva tempo a preparare e pulire serigrafie per ogni stampa di legenda. Ecco perché la leggenda è spesso chiamata la serigrafia.
  22. TEST ELETTRICO. Alla fine del processo di produzione del PCB, testiamo elettricamente ogni PCB multistrato rispetto ai dati della scheda originale. Usando un tester a sonda volante controlliamo ogni rete per assicurarci che sia completa (senza circuiti aperti) e non cortocircuitare con altre reti. I tester a sonda volante nel nostro reparto di controllo qualità sono facili da configurare in quanto non hanno bisogno di un dispositivo di prova, ma testare ogni rete è lento. Un metodo di prova più veloce è l’Acceler8. Questo utilizza 4000 minuscole sonde come un pennello. Costruisce una mappa elettronica del PCB da una buona scheda pre-testata. Quindi confronta ogni scheda da testare con la sua mappa. Ciò riduce i tempi di test del 90%.

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