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Procesos de fabricación de PCB multicapa: 10 consejos sencillos sobre PCB multicapa

2023-05-22Reportero: SprintPCB

Las PCB son componentes esenciales en dispositivos electrónicos y se utilizan para conectar y alimentar diversos componentes electrónicos. Las PCB multicapa se utilizan en dispositivos electrónicos más complejos, como computadoras, teléfonos inteligentes y equipos médicos. El proceso de fabricación de PCB multicapa es más complejo que el de las PCB monocapa y requiere tecnología y experiencia avanzadas. En este artículo, le proporcionaremos una guía sencilla para ayudarle a comprender el proceso de fabricación de PCB multicapa. En este artículo, le proporcionaremos 10 consejos sencillos sobre el proceso de fabricación de PCB multicapa, detallando el proceso y los pasos específicos para crear placas multicapa. placas de circuito impreso multicapa

En primer lugar, ¿cuántos pasos hay en el proceso de fabricación de PCB multicapa? La respuesta es 10 pasos, que incluyen diseño, producción de la capa interna, taladrado, cobreado químico, laminación, prensado, procesamiento gráfico de la capa externa, cobreado químico de la capa externa, endurecimiento y procesamiento final. A continuación, le daremos una breve introducción a estos 10 procesos para que los comprenda rápidamente.

Proceso de fabricación de PCB multicapa

Diseño multicapa

Los ingenieros de diseño de los fabricantes de PCB utilizan software de diseño de PCB para el diseño de diagramas de circuitos y la disposición de PCB. El ingeniero de diseño elegirá el software de diseño de PCB adecuado, como Altium Designer, Eagle PCB, etc., según sus necesidades. Tras seleccionar el software de diseño de PCB, el ingeniero creará un nuevo proyecto de PCB en él, definirá el tamaño de la placa, el número de capas, los materiales, etc. A continuación, dibujará el diagrama del circuito en el software, añadirá componentes, líneas de conexión y definirá los atributos y valores de los componentes. Finalmente, se genera una lista de conexiones para el posterior diseño y cableado. A continuación, se realiza la fase de diseño, donde los componentes se organizan según sus relaciones de conexión en el diagrama del circuito y se define la posición, la orientación, el espaciado, etc. de cada componente. Una vez finalizado el diseño, se realiza el cableado para conectar las líneas de conexión entre los componentes mediante cables o pistas. Una vez finalizado el cableado, se añaden la serigrafía, las almohadillas de soldadura y otras marcas y componentes. Tras completar estos pasos, se realiza una comprobación de las reglas de diseño para garantizar que el diseño y el cableado cumplan con los requisitos y estándares de fabricación de PCB. Finalmente, los archivos Gerber se generan para la fabricación de placas de circuito impreso (PCB). Al hablar de archivos Gerber, cabe preguntarse: ¿Qué es un archivo Gerber?

Los archivos Gerber son un formato de archivo estándar utilizado para la fabricación de PCB. Contienen información gráfica sobre las distintas capas de la PCB, como componentes, pistas, almohadillas, serigrafía, etc. Generalmente, se generan mediante software de diseño de PCB y se utilizan para transmitir la información gráfica y los requisitos de fabricación de la PCB a los fabricantes. Los archivos Gerber constan de varios archivos, entre ellos: Capa superior: contiene información sobre los componentes, pistas, almohadillas y otras características de la capa superior de la PCB; Capa inferior: contiene información sobre los componentes, pistas, almohadillas y otras características de la capa inferior de la PCB; Capa de serigrafía: contiene información sobre la serigrafía en la PCB, como los nombres y las ubicaciones de los componentes; Capa de máscara de soldadura: contiene información sobre la posición y la forma de las almohadillas de soldadura en la PCB; Archivo de perforación: contiene información sobre la ubicación y el tamaño de los orificios que deben perforarse en la PCB. Los archivos Gerber son una parte esencial del proceso de fabricación de PCB. Convierten el diagrama del circuito diseñado por el diseñador de PCB en información gráfica que los fabricantes pueden comprender y utilizar para producir la PCB. Los fabricantes utilizan archivos Gerber para producir PCB y cumplen los requisitos especificados en ellos durante el procesamiento, la perforación, el grabado de cobre y otros procesos de fabricación.

Producción de capas internas de PCB multicapa

Primero, el fabricante debe preparar materiales como tela de fibra de vidrio, lámina de cobre, preimpregnado y resina. Luego, se limpia la superficie de la tela de fibra de vidrio para asegurar que la lámina de cobre se adhiera firmemente. A continuación, se aplica una capa de preimpregnado a la superficie de la tela de fibra de vidrio, lo que puede mejorar las propiedades físicas y la durabilidad de la tela de fibra de vidrio. La tela de fibra de vidrio recubierta con preimpregnado se coloca en un horno para secar completamente. Después del secado, el fabricante coloca la lámina de cobre sobre el preimpregnado y utiliza una máquina laminadora para presionarlos juntos. Este paso puede hacer que la lámina de cobre se adhiera firmemente al preimpregnado y forme un tablero de capa interna. Finalmente, el fabricante utiliza una máquina de corte para cortar el tablero de capa interna en el tamaño y la forma requeridos para el procesamiento posterior.

Perforación multicapa

En primer lugar, el fabricante selecciona las brocas adecuadas y ajusta su diámetro y profundidad según las especificaciones de diseño de la PCB multicapa. Las brocas se distinguen por diferentes colores para adaptarse a la máquina. A continuación, la PCB multicapa se coloca en la máquina perforadora y se alinea con las posiciones que se deben perforar óptica o mecánicamente. La máquina perforadora se utiliza para perforar agujeros, y la velocidad y la profundidad de perforación deben ajustarse según las especificaciones de diseño de la PCB multicapa. Durante el proceso de perforación, es necesario controlar la profundidad de perforación para evitar dañar la placa de la capa interna. Después de la perforación, la PCB debe limpiarse para eliminar residuos y desechos. La calidad de la perforación debe inspeccionarse para garantizar que el diámetro y la profundidad de todos los agujeros cumplan con las especificaciones de diseño de la PCB multicapa.

Recubrimiento químico de cobre multicapa

La placa PCB producida se limpia para eliminar la suciedad y la grasa superficial. Generalmente, se utilizan agentes de limpieza alcalinos o ácidos. Tras la limpieza, se aplica una capa de agente anticorrosivo sobre la superficie de la placa PCB para proteger las áreas no conductoras del cobre. Para facilitar el proceso de cobreado, el fabricante aplica una capa de catalizador sobre la superficie de la placa. A continuación, la placa PCB se coloca en un tanque de cobreado químico, donde se aplica una capa de cobre mediante una reacción electroquímica. Este proceso requiere controlar parámetros como la temperatura, la corriente y el tiempo para garantizar la uniformidad y la calidad del cobre. Inmediatamente después del cobreado, quedan residuos e impurezas en la superficie de la placa PCB, que deben limpiarse y eliminarse. A continuación, se utilizan sustancias químicas para eliminar el agente anticorrosivo y el catalizador. Finalmente, se inspecciona la placa PCB con cobreado químico para garantizar que el espesor y la uniformidad del cobre cumplan con las especificaciones de diseño.

Apilamiento multicapa

Antes del apilado, las capas internas preparadas deben limpiarse y someterse a una protección anticorrosiva para garantizar la suavidad y limpieza de la superficie de cobre. Las capas de preimpregnado requeridas deben prepararse de acuerdo con las especificaciones de diseño de la PCB. A continuación, el proceso de apilado implica ensamblar las capas internas preparadas y las capas de preimpregnado según las especificaciones de diseño de la PCB. Cada capa debe presionarse entre sí mediante una máquina laminadora para asegurar una fuerte adhesión entre ellas. Después del apilado, la placa multicapa debe secarse y perforarse. Se coloca en un horno para su secado y los orificios se realizan según las especificaciones de diseño de la PCB. A continuación, la placa multicapa se recubre químicamente con cobre para mejorar su conductividad y resistencia a la corrosión. Finalmente, los bordes de la placa multicapa se someten a un recorte de bordes y un tratamiento superficial para eliminar las partes innecesarias y garantizar el cumplimiento de las especificaciones de diseño de la PCB y los procesos de impresión y soldadura posteriores.

Laminación multicapa

Prepare las capas internas, las capas de preimpregnado y los materiales auxiliares, como las placas de prensado y los espaciadores, para la laminación. Aplique la capa de preimpregnado sobre la superficie de cobre de las capas internas, asegurando un recubrimiento uniforme. Apile las capas internas recubiertas de preimpregnado, colocando espaciadores entre cada capa para mantener la distancia y el espacio deseados según las especificaciones de diseño de la PCB. Coloque las placas multicapa apiladas en las placas de prensado y utilice una máquina laminadora para la laminación. Durante el proceso de laminación, es necesario controlar parámetros como la presión, la temperatura y el tiempo para asegurar una fuerte adhesión entre las capas. Una vez finalizada la laminación, las placas multicapa se colocan en una cámara de enfriamiento para su enfriamiento y asegurar un curado completo. Por cierto, la máquina laminadora es uno de los equipos clave utilizados en el proceso de fabricación de PCB multicapa. Los tipos comunes de máquinas laminadoras incluyen laminadores de cama plana, laminadores rotativos y prensas de calor, entre otros. prensa caliente

Patrón de la capa exterior

Prepare el sustrato de fibra de vidrio y córtelo según las especificaciones de diseño de la PCB. Limpie bien el sustrato. A continuación, aplique una resina fotosensible sobre la capa de cobre del sustrato, asegurando una capa uniforme. El patrón de diseño de la PCB multicapa se expone al sustrato mediante una máquina de exposición. La resina fotosensible en las zonas expuestas sufre una reacción química. Tras la exposición, el sustrato se revela en una máquina reveladora, que disuelve la resina fotosensible no expuesta. Posteriormente, el sustrato revelado se coloca en un tanque de cobreado para el cobreado, lo que mejora su conductividad y resistencia a la corrosión. El sustrato cobreado aún contiene resina fotosensible en las zonas no expuestas, que debe eliminarse sumergiéndolo en una solución decapante. Finalmente, el sustrato, una vez decapado, se somete a procesos como corte y perforación para crear la placa PCB. El patrón de la capa exterior es un paso importante en el proceso de fabricación de la PCB, utilizado principalmente para transformar el patrón de diseño en una placa PCB real. Este proceso debe llevarse a cabo en un entorno controlado para garantizar la calidad y precisión de la placa PCB multicapa. Cualquier error u operación incorrecta puede provocar fallas en la fabricación de PCB multicapa o una disminución del rendimiento del dispositivo electrónico final.

recubrimiento químico de cobre de la capa exterior

La galvanoplastia de la capa exterior es un paso importante en el proceso de fabricación de PCB multicapa , utilizado principalmente para mejorar la conductividad y la resistencia a la corrosión de la PCB. La PCB se coloca en un tanque de limpieza para eliminar la suciedad, la grasa y otras impurezas de la superficie. Tras la limpieza, la PCB se sumerge en un tanque de cobreado químico. En este proceso, los iones de cobre se reducen electrolíticamente sobre la superficie de la PCB, formando una película uniforme de cobre. La PCB con cobreado químico se coloca entonces en un tanque de limpieza para eliminar los agentes químicos y las impurezas de la superficie. Posteriormente, la PCB con cobreado químico se sumerge en un tanque de oroado para mejorar su resistencia a la corrosión y conductividad. Finalmente, la PCB con oroado se limpia en un tanque de limpieza para eliminar cualquier agente químico e impurezas restantes de la superficie.

Curado multicapa

El curado de PCB multicapa es un paso importante en el proceso de fabricación de PCB, utilizado principalmente para mejorar la resistencia mecánica y la resistencia a la corrosión de la placa. El agente de curado se aplica sobre la superficie de la PCB, asegurando un recubrimiento uniforme. La PCB recubierta con el agente se coloca en un horno para secarla y lograr una superficie seca. Una vez seca, la PCB se coloca en una cámara de curado. En la cámara, el agente de curado experimenta reacciones de reticulación mediante métodos como la reacción térmica o la radiación UV, formando una capa protectora dura y resistente a la corrosión. Tras el curado, la PCB se retira de la cámara y se coloca en un área bien ventilada para su enfriamiento. La PCB curada se inspecciona para garantizar una superficie uniforme y lisa, sin defectos como burbujas.

procesamiento final

El procesamiento final de PCB multicapa es el último paso en el proceso de fabricación de PCB, y se utiliza principalmente para cortar y perforar las placas terminadas para cumplir con los requisitos reales de los dispositivos electrónicos. Las placas preparadas se colocan en una máquina de corte para cortarlas en diferentes tamaños y formas según sea necesario. Posteriormente, las placas cortadas se cargan en una perforadora para perforar orificios de diferentes tamaños y formas según las especificaciones de diseño de la PCB. Las rebabas y residuos alrededor de los orificios perforados se eliminan mediante un proceso de desbarbado. Las placas desbarbadas se limpian en un tanque de limpieza para eliminar la suciedad, la grasa y otras impurezas superficiales. Finalmente, las placas procesadas se inspeccionan para garantizar que sus dimensiones, formas y la ubicación de los orificios cumplan con las especificaciones de diseño de la PCB. Las placas inspeccionadas se embalan para su almacenamiento y transporte. En este artículo, ofrecemos una descripción detallada del proceso de fabricación de PCB multicapa, incluyendo el diseño de PCB, la fabricación de la capa interna, la laminación multicapa, el taladrado, el procesamiento de la capa externa y otros pasos esenciales. Estos pasos deben llevarse a cabo en un entorno controlado para garantizar la calidad y precisión de las placas PCB. Además, hemos analizado otros pasos importantes como la galvanoplastia de la capa exterior, el curado y el procesamiento final de las PCB. Gracias a estos pasos, podemos producir PCB multicapa de alta calidad y alto rendimiento que cumplen con los requisitos de diversos dispositivos electrónicos. La fabricación de PCB es un proceso complejo que requiere experiencia y habilidades en diversos ámbitos. Si necesita fabricar placas PCB de alta calidad, le recomendamos elegir a SprintPCB como su socio de fabricación. SprintPCB cuenta con equipos avanzados y una amplia experiencia para brindarle servicios de fabricación de PCB de alta calidad.