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電子部品はプリント回路基板をベースにしています。 プリント基板. .すべての部品を接続し、保持します。PCBを作成するプロセスは時間がかかり、細心の注意が必要です。多数のステップがあります。PCB製造の全工程を理解することは、エレクトロニクス製造に携わる者にとって不可欠です。製造ワークフローの各段階は、前の段階の上に構築され、正確で信頼性の高い最終製品を作り出します。これらのPCB製造ステップをマスターすることで、エンジニアやメーカーは、すべての回路基板プロジェクトで一貫した品質と性能を確保することができます。PCB製造の全工程をご紹介します。.
デザインとファイルの準備
を 回路基板レイアウト はまずデザイナーが作成します。そのために、デザイナーは専用のソフトウェアを使用します。デザイナーはソフトウェアの助けを借りて、すべての部品を配置し、すべての線を描くことができます。設計が完了すると、設計者はファイルを工場に転送します。そして ガーバーファイル が最も重要です。ガーバー・ファイルは単なる画像ではありません。データファイルなのです。それぞれの線、穴、部品をどこに配置するかを機械に指示します。
プロフェッショナルなPCB製造サービスには、包括的な設計ファイルのレビューとCAMエンジニアリングが含まれ、製造開始前にお客様の基板が正確な仕様を満たしていることを確認します。私たちはこのチェックをCAMエンジニアリングと呼んでいます。エンジニアは設計に誤りがないかチェックします。エンジニアは設計が実際の基板になることを確認します。小さな問題を解決します。このステップは、すべてが計画通りに進むことを保証するため、非常に重要です。.
フィルムの製作と映像化
そして工場は映画を製作します。フィルムはステンシルと同じように機能します。回路基板の設計のすべての層が含まれています。デザインは専用の機械でフィルムにレーザーで描かれます。銅線の位置はムービーに描かれます。フィルム上では銅線が見えます。それ以外はすべて黒です。次の工程では、このフィルムを使います。
作業員が一枚のシートを手に取ります。この物質には銅が含まれています。私たちはこれを銅張積層板と呼んでいます。作業員はシートをきれいにします。そのシートの上に、独特の感光インクを塗ります。フォトレジストはこのインクの名前です。従業員はシートをフィルムで覆います。その後、強い紫外線を当てます。ある部分では、光がインクを硬化させます。フィルムの黒い部分では、インクは柔らかいままです。この工程を経て、ボードにデザインが表示されます。
内層の検査とエッチング
の内側の層。 多層基板 がプロセスの始まりです。画像処理の後、柔らかいインクが取り除かれます。この下にある銅が見えます。その後、基板はエッチング装置に入れられます。この装置ではユニークな薬品を使用します。露出した銅はすべてこの薬品によって除去されます。硬いインクが下の銅を保護します。それは取り出されません。これが回路の銅線を作ります。
エッチングが完了した基板を検査します。自動機械で基板を検査します。基板と設計ファイルを比較します。短絡や断線がないかを調べます。これは非常に重要なチェックです。内層の問題は後で修正できません。
ラミネーションとレイヤリング
インナーレイヤーは一度準備したものを積み重ねます。多層基板だけがこのステップを使います。工場では、新しい銅シート、粘着シート、内層を重ねます。プリプレグとは粘着シートのことです。プリプレグは接着剤に似ています。
その後、積み重ねられた層は大きな機械の中に入れられます。機械は高圧と高熱を使用。プリプレグは熱で溶けます。圧力のため、すべての層が互いに非常に効果的に接着します。その後、プリプレグは再び硬くなります。すべての層が1枚の頑丈な板になりました。
めっきと穴あけ
基板は一枚の固体となった時点で穴が必要となります。機械によって基板には数千もの穴が開けられます。これらの穴は部品を取り付けるためのものです。さらに、それらは様々な層を接続する役割も担っています。 ドリルビット 機械が使用するドリルファイルは極めて正確です。設計図に基づくドリルファイルを機械が忠実に再現します。.
穴あけ後、穴の内部は銅でコーティングされていません。.しかし、電流は穴を通して他の層に流れなければなりません。そのため、基板は独自の化学浴に入れられます。非常に薄い銅の層は、この浴によって穴の壁に適用されます。私たちはこの手順を銅めっきと呼んでいます。これにより、層間を電気が移動する経路ができます。
外層のイメージングとエッチング
次に、ボードの外層を加工します。基板の上部と下部が外側の層です。まず、基板の表面と穴に銅を多く塗ります。その結果、銅は厚くなります。その後、ステップ2の画像処理を行います。この工程を経て、外層のデザインが基板に転写されます。
その後、基板は別のエッチングマシンを通過します。デザインで覆われていない銅はすべて、薬品によって除去されます。基板外装の最後のラインとパッドは、このようにして作られます。製造が完了すると、基板は部品が実装されるPCB組立工程に移ります。PCBアセンブリ工程では、抵抗器、コンデンサ、集積回路、その他の電子部品を準備された基板に配置します。この段階により、裸の回路基板は、テストと配備の準備が整った機能的な電子アセンブリに生まれ変わります。.
シルクスクリーンとソルダーマスク
今、ボードを保護する必要があります。ボードは特殊な塗料の層で覆われています。. はんだマスク はこの塗料の名前です。ソルダーマスクはどんな色でもかまいませんが、通常は緑色です。銅線はソルダーマスクで隠されます。銅線の損傷を防ぎます。さらに、はんだ付け時の短絡防止にも役立ちます。部品が取り付けられるパッドだけが開いています。.
ソルダーマスクの位置が決まったら、シルクスクリーンを塗ります。シルクスクリーンは基板上の白い文字です。部品がどこに配置されているかを示しています。さらに、値と部品名も表示されます。基板に部品を配置する人にとって有利です。ボードには欠かせない部分です。
成形と表面仕上げ
露出した銅パッドには、最後の保護層が必要です。私たちはこの層を表面仕上げと呼んでいます。銅の錆を防ぎます。さらに、はんだの密着性を向上させます。表面仕上げには様々な種類があります。ENIGは人気のある種類の一つです。銅を金の層で覆います。
その後、ボードをカットします。大きな板を機械に乗せます。すべての板が機械によって切り出されます。板は希望の形にカットされます。こうすることで、それぞれの板は、それが作られた大きなパネルから切り離されます。
品質チェックと電気テスト
すべての基板が最後にテストされます。テスト機が小さなプローブで基板に触れます。各線が無傷であることを確認します。回路がショートしていないかどうかも調べます。このテストにより、各基板の機能が保証されます。標準またはカスタムPCB製造のいずれが必要であっても、厳格なテストプロトコルは、配信されるすべてのボードが品質基準と機能要件を満たしていることを確認します。.
従業員は、電気検査に加えて、基板を目視検査します。隙間を調べます。厚みを測定します。基板が正しく作られていることを保証します。この最終検査が最終製品の品質を保証します。
結論として
PCB基板の製造方法を学ぶには、伝統的な技術と最新のオートメーションの両方の知識が必要です。このプロセスでは、機能的な回路基板を作成するために、化学処理、正確な穴あけ、慎重なレイヤーアライメントを組み合わせています。プロトタイプまたは大量生産のいずれを製造する場合でも、PCB基板の製造方法を理解することで、設計および生産要件について十分な情報に基づいた意思決定を行うことができます。設計から最終テストまで、多くのステップがあります。優れた機能的な基板を作成するには、各ステップが重要です。すべての製造ステップを理解している経験豊富なPCBメーカーと提携することで、コンセプトから納品まで、お客様の設計が完璧に実行されることを保証します。.
よくあるご質問
ガーバー・ファイルは最も重要なものです。製造機械はこの標準データ・ファイルを使用して、基板上の各ライン、パッド、穴の位置を決定します。正確なガーバー・ファイルがなければ、工場は生産を開始できません。
PCB上の異なる層は、より複雑で凝縮された回路を可能にします。トレースとコンポーネントは単層基板の片面にあります。多層プリント回路基板（PCB）では、複数の回路層が絶縁層を挟んで重ねられています。このため、設計者は物理的に基板を拡張することなく、より多くの接続を持つ高密度基板を作ることができます。
PCB上の銅トレースは、通常緑色のソルダーマスクと呼ばれるポリマーの保護層で覆われています。ソルダーマスクの主な役割は、銅を酸化や損傷から保護し、はんだ付けプロセス中に隣接するトレース間の短絡を防止することです。
