الصفحة الرئيسية > موارد > المدونات > عمليات تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات: 10 إرشادات بسيطة لك حول لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات

عمليات تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات: 10 إرشادات بسيطة لك حول لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات

2023-05-22مراسل: SprintPCB

تُعد لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) مكونات أساسية في الأجهزة الإلكترونية، وتُستخدم لتوصيل مختلف المكونات الإلكترونية وتوفير الطاقة لها. وتُستخدم لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات في الأجهزة الإلكترونية الأكثر تعقيدًا، مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والمعدات الطبية. تُعد عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات أكثر تعقيدًا من عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة أحادية الطبقة، وتتطلب تكنولوجيا وخبرة متقدمة. في هذه المقالة، سنقدم دليلًا مبسطًا لمساعدتك على فهم عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات. سنقدم لك في هذه المقالة 10 إرشادات بسيطة حول عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات، ونوضح لك العملية والخطوات المحددة لصنع اللوحات متعددة الطبقات.

أولًا، كم عدد خطوات عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات؟ الإجابة هي 10 خطوات، تشمل التصميم، وإنتاج الطبقة الداخلية، والحفر، والطلاء الكيميائي بالنحاس، والتصفيح، والضغط، ومعالجة الرسومات للطبقة الخارجية، والطلاء الكيميائي بالنحاس للطبقة الخارجية، والتصلب، والمعالجة النهائية. بعد ذلك، سأقدم لك مقدمة موجزة عن هذه العمليات العشر لمساعدتك على فهمها بسرعة.

عملية تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات

عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات

تصميم متعدد الطبقات

يستخدم مهندسو تصميم مُصنّعي لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) برامج تصميم لوحات الدوائر المطبوعة لتصميم مخططات الدوائر وتصميم تخطيطها. يختار مهندس التصميم برنامج تصميم مناسبًا، مثل Altium Designer وEagle PCB، وفقًا لاحتياجاته. بعد اختيار برنامج تصميم لوحات الدوائر المطبوعة، يُنشئ المهندس مشروع لوحة دوائر مطبوعة جديدًا في البرنامج، ويُحدد حجم اللوحة وعدد الطبقات والمواد، وما إلى ذلك. بعد ذلك، يرسم المهندس مخطط الدائرة في البرنامج، ويُضيف المكونات وخطوط التوصيل، ويُحدد خصائص وقيم المكونات. وأخيرًا، تُنشأ قائمة شبكة للتخطيط والتوصيل اللاحق. بعد ذلك، تأتي مرحلة تصميم التخطيط، حيث تُرتب المكونات وفقًا لعلاقات التوصيل في مخطط الدائرة، ويُحدد موضع كل مكون واتجاهه وتباعده، وما إلى ذلك. بعد اكتمال التخطيط، يتم توصيل الأسلاك لتوصيل خطوط التوصيل بين المكونات بأسلاك أو مسارات. بعد اكتمال التوصيل، تُضاف الطباعة الحريرية، ووسادات اللحام، والعلامات والمكونات الأخرى. بعد إكمال هذه الخطوات، يُجرى فحص لقواعد التصميم لضمان توافق التخطيط والتوصيل مع متطلبات ومعايير تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. أخيرًا، تُولَّد ملفات Gerber لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. عندما يتعلق الأمر بملفات Gerber، قد يتساءل المرء: ما هو ملف Gerber؟ ما هو ملف جيربر؟

ملفات Gerber هي تنسيق ملف قياسي يُستخدم في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. تحتوي على معلومات رسومية حول طبقات مختلفة من لوحة الدوائر المطبوعة، مثل المكونات والآثار والوسادات والطباعة الحريرية والمزيد. عادةً ما يتم إنشاء ملفات Gerber بواسطة برنامج تصميم لوحات الدوائر المطبوعة، وتُستخدم لنقل المعلومات الرسومية ومتطلبات التصنيع الخاصة بلوحة الدوائر المطبوعة إلى مصنعي لوحات الدوائر المطبوعة. تتكون ملفات Gerber من عدة ملفات، بما في ذلك: الطبقة العلوية: تحتوي على معلومات حول المكونات والآثار والوسادات والميزات الأخرى في الطبقة العلوية من لوحة الدوائر المطبوعة. الطبقة السفلية: تحتوي على معلومات حول المكونات والآثار والوسادات والميزات الأخرى في الطبقة السفلية من لوحة الدوائر المطبوعة. طبقة الطباعة الحريرية: تحتوي على معلومات حول الطباعة الحريرية على لوحة الدوائر المطبوعة، مثل أسماء المكونات ومواقعها. طبقة قناع اللحام: تحتوي على معلومات حول موضع وشكل وسادات اللحام على لوحة الدوائر المطبوعة. ملف الحفر: يحتوي على معلومات حول مواقع وأحجام الثقوب التي يجب حفرها في لوحة الدوائر المطبوعة. تُعد ملفات Gerber جزءًا أساسيًا من عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. يقومون بتحويل مخطط الدائرة الذي صممه مصمم لوحة الدوائر المطبوعة إلى معلومات بيانية يستطيع المصنعون فهمها واستخدامها لإنتاج لوحة الدوائر المطبوعة. يستخدم المصنعون ملفات Gerber لإنتاج لوحات الدوائر المطبوعة، ويلتزمون بالمتطلبات المحددة فيها أثناء المعالجة والحفر ونقش النحاس وعمليات التصنيع الأخرى.

إنتاج الطبقة الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات

أولاً، يُجهّز المُصنّع مواد مثل قماش الألياف الزجاجية، ورقائق النحاس، والراتنج المُسبق. بعد ذلك، يُنظّف سطح قماش الألياف الزجاجية لضمان التصاقه به بإحكام. بعد ذلك، تُوضع طبقة من المُسبق المُسبق على سطح قماش الألياف الزجاجية، مما يُحسّن خصائصه الفيزيائية ومتانته. ثم يُوضع قماش الألياف الزجاجية المُغطّى بالمُسبق المُسبق في فرن ليجفّ تماماً. بعد التجفيف، يضع المُصنّع رقاقة النحاس على المُسبق المُسبق، ويستخدم آلة تصفيح لضغطهما معاً. تُمكّن هذه الخطوة من التصاق رقاقة النحاس بإحكام بالمُسبق المُسبق، مُشكّلةً لوحاً داخلياً. وأخيراً، يستخدم المُصنّع آلة قطع لقطع لوح الطبقة الداخلية بالحجم والشكل المطلوبين للمعالجة اللاحقة.

الحفر متعدد الطبقات

أولاً، يختار المُصنِّع رؤوس الحفر المناسبة، ويضبط قطرها وعمقها وفقًا لمواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات. تتميز رؤوس الحفر بألوان مختلفة تناسب الآلة. بعد ذلك، تُوضع لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات على آلة الحفر، وتُحاذيها مع المواضع المطلوبة للحفر بصريًا أو ميكانيكيًا. تُستخدم آلة الحفر لحفر الثقوب، ويجب ضبط سرعة الحفر وعمقه وفقًا لمواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات. أثناء عملية الحفر، من الضروري التحكم في عمق الحفر لتجنب إتلاف لوحة الطبقة الداخلية. بعد الحفر، يجب تنظيف لوحة الدوائر المطبوعة لإزالة الشوائب والنفايات. يجب فحص جودة الحفر للتأكد من أن قطر وعمق جميع الثقوب يتوافقان مع مواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات.

طلاء النحاس الكيميائي متعدد الطبقات

تُنظَّف لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) المُنتَجة لإزالة الأوساخ والشحوم السطحية. تُستخدم عادةً عوامل تنظيف قلوية أو حمضية للتنظيف. بعد التنظيف، تُطلى طبقة من عامل مضاد للتآكل على سطح لوحة الدوائر المطبوعة لحماية المناطق غير الموصلة من طلاء النحاس. لتسهيل عملية طلاء النحاس اللاحقة، يُطلي المُصنِّع سطح لوحة الدوائر المطبوعة بطبقة من المُحفِّز. بعد ذلك، تُوضَع لوحة الدوائر المطبوعة في خزان طلاء نحاسي كيميائي، وتُطلى طبقة من النحاس على سطح لوحة الدوائر المطبوعة من خلال تفاعل كهروكيميائي. تتطلب هذه العملية التحكم في معايير مثل درجة الحرارة والتيار والوقت لضمان تجانس وجودة النحاس. توجد بقايا وشوائب على سطح لوحة الدوائر المطبوعة مباشرةً بعد طلاء النحاس، والتي يجب تنظيفها وإزالتها. بعد ذلك، تُستخدم مواد كيميائية لإزالة عامل مضاد للتآكل والمُحفِّز من سطح لوحة الدوائر المطبوعة. وأخيرًا، تُفحص لوحة الدوائر المطبوعة المطلية كيميائيًا للتأكد من أن سمك وانتظام النحاس يتوافقان مع مواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة.

التكديس متعدد الطبقات

قبل التكديس، يجب تنظيف الطبقات الداخلية المُجهزة ومعالجتها بطبقة حماية من التآكل لضمان نعومة ونظافة سطح النحاس. يجب تحضير طبقات التشريب المسبق المطلوبة وفقًا لمواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة. بعد ذلك، تتضمن عملية التكديس تجميع الطبقات الداخلية المُجهزة وطبقات التشريب المسبق وفقًا لمواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة. يجب ضغط كل طبقة معًا باستخدام آلة الترقق لضمان التصاق قوي بينها. بعد التكديس، يجب تجفيف اللوحة متعددة الطبقات وحفرها. توضع في فرن للتجفيف، وتُضبط ثقوب الحفر وفقًا لمواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة. ثم تُطلى اللوحة متعددة الطبقات كيميائيًا بالنحاس لتعزيز موصليتها ومقاومتها للتآكل. وأخيرًا، تخضع حواف اللوحة متعددة الطبقات لتشذيب الحواف ومعالجة سطحية لإزالة الأجزاء غير الضرورية وضمان الامتثال لمواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة وعمليات الطباعة واللحام اللاحقة.

التصفيح متعدد الطبقات

جهّز الطبقات الداخلية، وطبقات التشريب المسبق، والمواد المساعدة مثل ألواح الضغط والفواصل للتغليف. ضع طبقة التشريب المسبق على السطح النحاسي للطبقات الداخلية، مع ضمان طلاء متساوٍ. رتّب الطبقات الداخلية المطلية بالشريب المسبق معًا، مع وضع فواصل بين كل طبقة للحفاظ على المسافة والفجوة المطلوبة وفقًا لمواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة. ضع الألواح متعددة الطبقات المكدسة في ألواح الضغط واستخدم آلة التصفيح للتغليف. أثناء عملية التصفيح، من الضروري التحكم في معايير مثل الضغط ودرجة الحرارة والوقت لضمان التصاق قوي بين الطبقات. بعد اكتمال التصفيح، توضع الألواح متعددة الطبقات في حجرة تبريد للتبريد لضمان المعالجة الكاملة. بالمناسبة، تُعد آلة التصفيح إحدى المعدات الرئيسية المستخدمة في عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات. تشمل الأنواع الشائعة من آلات التصفيح آلات التصفيح المسطحة، وآلات التصفيح الدوارة، والمكابس الساخنة، وغيرها. مكبس ساخن

نمط الطبقة الخارجية

جهّز طبقة الألياف الزجاجية واقطعها وفقًا لمواصفات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة. نظّف الطبقة جيدًا. بعد ذلك، ضع مادة مقاومة للضوء على طبقة النحاس، مع ضمان طبقة متساوية. يُعرّض نمط تصميم لوحة الدوائر المطبوعة متعدد الطبقات على الطبقة باستخدام جهاز تعريض. تخضع المقاومة الحساسة للضوء في المناطق المكشوفة لتفاعل كيميائي. بعد التعريض، تُحضّر الطبقة في جهاز تعريض، حيث تُذيب المقاومة الحساسة للضوء غير المكشوفة. بعد ذلك، تُوضع الطبقة المُطوّرة في خزان طلاء نحاسي لطلائها بالنحاس، مما يُعزز توصيليتها ومقاومتها للتآكل. لا تزال الطبقة المطلية بالنحاس تحتوي على مقاومة حساسة للضوء في المناطق غير المكشوفة، والتي يجب إزالتها بغمرها في محلول تجريد مقاوم للضوء. أخيرًا، تخضع الطبقة المقاومة الحساسة للضوء المُجرّدة لعمليات مثل القطع والحفر لإنشاء لوحة الدوائر المطبوعة الفعلية. يُعدّ نقش الطبقة الخارجية خطوة مهمة في عملية تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة، ويُستخدم بشكل أساسي لتحويل نمط تصميم لوحة الدوائر المطبوعة إلى لوحة دوائر مطبوعة فعلية. يجب إجراء هذه العملية في بيئة مُراقبة لضمان جودة ودقة لوحات الدارات المطبوعة متعددة الطبقات. أي أخطاء أو عمليات غير سليمة قد تؤدي إلى فشل تصنيع لوحات الدارات المطبوعة متعددة الطبقات أو انخفاض أداء الجهاز الإلكتروني النهائي.

طلاء النحاس الكيميائي للطبقة الخارجية

يُعدّ الطلاء الكهربائي للطبقة الخارجية خطوةً مهمةً في عملية تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات ، ويُستخدم بشكلٍ رئيسي لتعزيز موصليتها الكهربائية ومقاومتها للتآكل. توضع لوحة الدوائر المطبوعة في خزان تنظيف لإزالة الأوساخ والشحوم والشوائب الأخرى من السطح. بعد التنظيف، تُغمر لوحة الدوائر المطبوعة في خزان طلاء كيميائي بالنحاس. في عملية الطلاء الكيميائي بالنحاس، تُختزل أيونات النحاس كهربائيًا على سطح لوحة الدوائر المطبوعة، مُشكّلةً طبقةً نحاسيةً متجانسة. ثم تُوضع لوحة الدوائر المطبوعة المطلية كيميائيًا بالنحاس في خزان تنظيف لإزالة المواد الكيميائية والشوائب من السطح. بعد ذلك، تُغمر لوحة الدوائر المطبوعة المطلية كيميائيًا بالنحاس في خزان طلاء ذهبي لتحسين مقاومتها للتآكل وموصليتها. وأخيرًا، تُنظف لوحة الدوائر المطبوعة المطلية بالذهب في خزان تنظيف لإزالة أي مواد كيميائية وشوائب متبقية من السطح.

المعالجة متعددة الطبقات

يُعدّ علاج لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات خطوةً مهمةً في عملية تصنيعها، ويُستخدم بشكلٍ رئيسي لتعزيز قوتها الميكانيكية ومقاومتها للتآكل. يُوضع عامل المعالجة على سطح لوحة الدوائر المطبوعة، لضمان طبقة طلاء متساوية. ثم تُوضع لوحة الدوائر المطبوعة المطلية بعامل المعالجة في فرن للتجفيف لضمان جفاف السطح. تُوضع لوحة الدوائر المطبوعة المجففة في حجرة معالجة. في حجرة المعالجة، يخضع عامل المعالجة لتفاعلات تشابكية من خلال طرق مثل التفاعل الحراري أو الأشعة فوق البنفسجية، مما يُشكّل طبقة واقية صلبة ومقاومة للتآكل. بعد المعالجة، تُزال لوحة الدوائر المطبوعة من حجرة المعالجة وتُوضع في منطقة جيدة التهوية للتبريد. تُفحص لوحة الدوائر المطبوعة المعالجة للتأكد من أن سطحها أملس وموحد دون أي عيوب، مثل الفقاعات.

المعالجة النهائية

المعالجة النهائية للوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات هي الخطوة الأخيرة في عملية تصنيعها، وتُستخدم بشكل أساسي لقطع وحفر لوحات الدوائر المطبوعة النهائية لتلبية المتطلبات الفعلية للأجهزة الإلكترونية. توضع لوحات الدوائر المطبوعة المُجهزة في آلة قطع لتقطيعها إلى أحجام وأشكال مختلفة حسب الحاجة. بعد ذلك، تُحمل لوحات الدوائر المطبوعة المقطوعة في آلة حفر لحفر ثقوب بأحجام وأشكال مختلفة وفقًا لمواصفات تصميم اللوحة. يجب إزالة النتوءات والبقايا حول الثقوب المحفورة في لوحات الدوائر المطبوعة من خلال عملية إزالة النتوءات. ثم تُنظف لوحات الدوائر المطبوعة المُزالة النتوءات في خزان تنظيف لإزالة الأوساخ والشحوم والشوائب الأخرى من السطح. وأخيرًا، تُفحص لوحات الدوائر المطبوعة المُعالجة للتأكد من توافق أبعادها وأشكالها ومواضع الثقوب مع مواصفات تصميمها. تُعبأ لوحات الدوائر المطبوعة المُفحصة للتخزين والنقل. في هذه المقالة، قدمنا لمحة مفصلة عن عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات، بما في ذلك تصميم لوحات الدوائر المطبوعة، وتصنيع الطبقة الداخلية، والتصفيح متعدد الطبقات، والحفر، ومعالجة الطبقة الخارجية، وغيرها من الخطوات الأساسية. يجب تنفيذ هذه الخطوات في بيئة مُراقبة لضمان جودة ودقة لوحات الدوائر المطبوعة. بالإضافة إلى ذلك، ناقشنا خطوات مهمة أخرى، مثل الطلاء الكهربائي للطبقة الخارجية، ومعالجة لوحات الدوائر المطبوعة، والمعالجة النهائية لها. من خلال هذه الخطوات، يُمكننا إنتاج لوحات دوائر مطبوعة متعددة الطبقات عالية الجودة والأداء، تُلبي متطلبات مختلف الأجهزة الإلكترونية. يُعد تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة عملية مُعقدة تتطلب خبرة ومهارات في مجالات مُختلفة. إذا كنتم بحاجة إلى تصنيع لوحات دوائر مطبوعة عالية الجودة، فننصحكم باختيار SprintPCB كشريك تصنيع لكم. تمتلك SprintPCB معدات مُتطورة وخبرة واسعة تُمكنها من تقديم خدمات تصنيع لوحات دوائر مطبوعة عالية الجودة.