Panduan Lengkap Proses Manufaktur Papan Sirkuit Tercetak

Table of Contents:

• Langkah 1: Merancang PCB
• Langkah 2: Tinjauan Desain dan Pertanyaan Rekayasa
• Langkah 3: Mencetak Desain PCB
• Langkah 4: Mencetak Tembaga untuk Lapisan Dalam
• Langkah 5: Menggores Lapisan Dalam atau Core untuk Menghapus Tembaga
• Langkah 6: Penyelarasan Lapisan
• Langkah 7: Inspeksi Optik Otomatis
• Langkah 8: Melaminasi Lapisan PCB
• Langkah 9: Bor
• Langkah 10: Plating PCB
• Langkah 11: Imaging Lapisan Luar
• Langkah 12: Penggoresan Lapisan Luar
• Langkah 13: AOI Lapisan Luar
• Langkah 14: Penerapan Solder Mask
• Langkah 15: Penerapan Silkscreen
• Langkah 16: Menyelesaikan PCB
• Langkah 17: Uji Keandalan Listrik
• Langkah 18: Profiling dan Route Out
• Langkah 19: Pemeriksaan Kualitas dan Inspeksi Visual
• Langkah 20: Kemasan dan Pengiriman

Apa Itu Proses Manufaktur PCB?

Proses manufaktur papan sirkuit tercetak (PCB) memerlukan prosedur kompleks untuk memastikan performa produk akhir. Meski papan sirkuit dapat satu, dua atau multi-lapisan, proses fabrikasi yang digunakan hanya berbeda setelah produksi lapisan pertama. Karena perbedaan dalam struktur PCB, beberapa mungkin memerlukan 20 langkah atau lebih selama manufaktur.

Jumlah langkah yang diperlukan untuk menghasilkan papan sirkuit tercetak berkorelasi dengan kompleksitasnya. Melewati langkah apa pun atau memotong prosedur dapat berdampak negatif pada performa papan sirkuit. Namun, ketika diselesaikan dengan sukses, PCB harus melakukan tugasnya dengan baik sebagai komponen elektronik kunci.

 

Request a Free Quote

 

 

Apa Bagian dari PCB?

Ada empat bagian utama dari PCB:

• Substrat: Pertama, dan yang paling penting, adalah substrat, biasanya terbuat dari serat kaca. Serat kaca digunakan karena memberikan inti kekuatan pada PCB dan membantu mencegah retakan. Pikirkan substrat sebagai "rangka" PCB.
• Lapisan Tembaga: Tergantung pada tipe papan, lapisan ini dapat berupa folia tembaga atau lapisan tembaga penuh. Terlepas dari pendekatan mana yang digunakan, tujuan tembaga masih sama — untuk membawa sinyal listrik ke dan dari PCB, jauh seperti sistem saraf Anda membawa sinyal antara otak dan otot Anda.
• Solder Mask: Bagian ketiga dari PCB adalah solder mask, yang adalah lapisan polimer yang membantu melindungi tembaga sehingga tidak akan short-circuit dari kontak dengan lingkungan. Dengan cara ini, solder mask bertindak sebagai "kulit" PCB.
• Silkscreen: Bagian akhir dari papan sirkuit adalah silkscreen. Silkscreen biasanya di sisi komponen papan digunakan untuk menunjukkan nomor bagian, logo, simbol, pengaturan saklar, referensi komponen dan test points. Silkscreen juga dikenal sebagai legend atau nomenclature.

Get Pricing and Lead Time

 

Sekarang setelah kita membahas dasar-dasar PCB dan anatominya, kita akan melalui seluruh proses cara membangun PCB.

 

Bagaimana PCB Diproduksi?

Langkah-langkah proses desain PCB dimulai dari desain dan verifikasi dan melanjutkan melalui fabrikasi papan sirkuit. Banyak langkah memerlukan panduan komputer dan alat yang didorong mesin untuk memastikan akurasi dan mencegah short-circuit atau sirkuit tidak lengkap. Papan yang selesai harus melalui pengujian yang ketat sebelum dikemas dan dikirim ke pelanggan.

Langkah Satu: Merancang PCB

Langkah awal dari setiap manufaktur PCB adalah, tentu saja, desain. Manufaktur dan desain PCB selalu dimulai dengan rencana: perancang membuat cetak biru untuk PCB yang memenuhi semua persyaratan yang dirincikan. Perangkat lunak desain yang paling banyak digunakan oleh perancang PCB adalah perangkat lunak yang disebut Extended Gerber — juga dikenal sebagai IX274X.

Saat berkaitan dengan desain PCB, Extended Gerber adalah perangkat lunak yang sangat baik karena juga berfungsi sebagai format output. Extended Gerber mengenkripsi semua informasi yang diperlukan perancang, seperti jumlah lapisan tembaga, jumlah solder mask yang dibutuhkan dan bagian notasi komponen lainnya. Setelah cetak biru desain PCB dienkripsi oleh perangkat lunak Gerber Extended, semua bagian dan aspek desain diperiksa untuk memastikan tidak ada kesalahan.

Setelah pemeriksaan oleh perancang selesai, desain PCB yang selesai dikirim ke pabrik fabrikasi PCB sehingga PCB dapat dibangun. Pada kedatangan, rencana desain PCB melalui pemeriksaan kedua oleh pabrik, dikenal sebagai pemeriksaan Design for Manufacture (DFM). Pemeriksaan DFM yang tepat memastikan desain PCB memenuhi, setidaknya, toleransi yang diperlukan untuk manufaktur.

Langkah Dua: Tinjauan Desain dan Pertanyaan Rekayasa

Langkah kunci lain dalam proses fabrikasi papan sirkuit tercetak melibatkan pemeriksaan desain untuk kesalahan atau kekurangan potensial. Seorang insinyur meninjau setiap bagian desain PCB untuk memastikan tidak ada komponen yang hilang atau struktur yang salah. Setelah mendapatkan izin dari insinyur, desain beralih ke tahap pencetakan.

Langkah Tiga: Mencetak Desain PCB

Setelah semua pemeriksaan selesai, desain PCB dapat dicetak. Berbeda dengan rencana lain, seperti gambar arsitektur, rencana PCB tidak dicetak pada kertas biasa 8,5 x 11 inci. Sebaliknya, jenis printer khusus, dikenal sebagai plotter printer, digunakan. Sebuah plotter printer membuat "film" dari PCB. Produk akhir dari "film" ini terlihat seperti transparansi yang digunakan di sekolah — itu pada dasarnya foto negatif dari papan itu sendiri.

Lapisan dalam PCB direpresentasikan dalam dua warna tinta:

• Tinta Hitam: Digunakan untuk jejak dan sirkuit tembaga PCB
• Tinta Jernih: Menunjukkan area non-konduktif PCB, seperti basis serat kaca

Pada lapisan luar desain PCB, tren ini terbalik — tinta jernih merujuk pada jalur jejak tembaga, tetapi tinta hitam juga merujuk pada area di mana tembaga akan dihapus.

Setiap lapisan PCB dan solder mask yang menyertainya mendapatkan filmnya sendiri, jadi PCB dua lapis sederhana membutuhkan empat lembar — satu untuk setiap lapisan dan satu untuk setiap solder mask yang menyertainya.

Setelah film dicetak, mereka diratakan dan lubang, dikenal sebagai lubang pendaftaran, dibuat melalui mereka. Lubang pendaftaran digunakan sebagai panduan untuk meratakan film nanti dalam proses.

 

Langkah Empat: Mencetak Tembaga untuk Lapisan Dalam

Langkah empat adalah langkah pertama dalam proses di mana produsen mulai membuat PCB. Setelah desain PCB dicetak pada lembar bahan laminat, tembaga kemudian diikat sebelumnya pada lembar laminat yang sama, yang berfungsi sebagai struktur untuk PCB. Tembaga kemudian di-gores untuk mengungkapkan cetak biru dari sebelumnya.

Selanjutnya, panel laminat ditutupi oleh jenis film foto-sensitif yang disebut resist. Resist terbuat dari lapisan kimia foto-reaktif yang mengeras setelah diekspose ke cahaya ultraviolet. Resist memungkinkan teknisi untuk mendapatkan kecocokan yang sempurna antara foto cetak biru dan yang dicetak ke photoresist.

Setelah resist dan laminat diratakan — menggunakan lubang dari sebelumnya — mereka menerima sinar ultraviolet. Sinar ultraviolet melewati bagian translusen film, mengeras photoresist. Ini menunjukkan area tembaga yang dimaksudkan untuk dijaga sebagai jalur. Sebaliknya, tinta hitam mencegah cahaya mencapai area yang tidak dimaksudkan untuk mengeras sehingga dapat dihapus nanti.

Setelah papan disiapkan, itu dicuci dengan larutan alkaline untuk menghapus sisa photoresist. Papan kemudian dicuci tekan untuk menghapus apa pun yang tersisa di permukaan dan dibiarkan kering.

Setelah kering, satu-satunya resist yang harus tersisa pada PCB adalah di atas tembaga yang tetap sebagai bagian dari PCB ketika akhirnya dilepaskan. Seorang teknisi memeriksa PCB untuk memastikan tidak ada kesalahan. Jika tidak ada kesalahan, maka ke langkah berikutnya.

 

Langkah Lima: Menggores Lapisan Dalam atau Core untuk Menghapus Tembaga

Core atau lapisan dalam papan sirkuit tercetak perlu menghapus tembaga tambahan sebelum proses fabrikasi PCB dapat dilanjutkan. Penggoresan melibatkan menutupi tembaga yang diperlukan pada papan dan mengekspos sisa papan ke kimia. Proses penggoresan kimia menghapus semua tembaga yang tidak dilindungi dari PCB, hanya menyisihkan jumlah tembaga yang diperlukan papan.

Langkah ini dapat bervariasi dalam waktu atau jumlah pelarut penggoresan tembaga yang digunakan. PCB besar atau dengan struktur yang lebih berat mungkin menggunakan lebih banyak tembaga, sehingga lebih banyak tembaga yang harus melalui penggoresan untuk dihapus. Oleh karena itu, papan ini akan membutuhkan waktu atau pelarut tambahan.

 

Jika Proses Manufaktur Papan Sirkuit Tercetak Adalah untuk Desain Multilayer

Papan sirkuit tercetak multi-lapisan memiliki langkah tambahan untuk menghitung lapisan ekstra dari desain selama fabrikasi mereka. Langkah-langkah ini mencerminkan banyak yang digunakan selama PCB satu lapisan. Namun, tahap-tahap ini diulang untuk setiap lapisan papan. Juga, dalam PCB multi-lapisan, folia tembaga biasanya mengganti lapisan tembaga antara lapisan.

Imaging Lapisan Dalam

Imaging lapisan dalam mengikuti prosedur yang sama dengan mencetak desain PCB. Desain dicetak pada plotter printer untuk membuat film. Solder mask untuk lapisan dalam juga dicetak. Setelah meratakan keduanya, mesin membuat lubang pendaftaran dalam film untuk membantu menjaga film tetap diratkan dengan lapisan nanti.

Setelah menambahkan tembaga ke bahan laminat untuk lapisan dalam, teknisi meletakkan film yang dicetak di atas laminat dan meratakan mereka menggunakan lubang pendaftaran.

Cahaya ultraviolet Mengekspos film, juga dikenal sebagai resist, untuk mengeras kimia dari area warna terang ke dalam pola cetak. Area yang mengeras ini tidak akan tercuci selama fase penggoresan, sementara area yang tidak mengeras di bawah film warna gelap akan memiliki tembaga mereka dihapus.

 

Penggoresan Lapisan Dalam

Setelah imaging, area yang dicakupi oleh tinta putih telah mengeras. Bahan yang mengeras ini melindungi tembaga di bawahnya yang akan tetap pada papan setelah penggoresan.

Teknisi pertama kali mencuci papan dengan alkaline untuk menghapus sisa resist pada papan yang tidak mengeras. Pembersihan ini mengungkap area yang menutupi bagian non-konduktif papan sirkuit tercetak. Selanjutnya, pekerja akan menggores tembaga berlebih dari area non-konduktif ini dengan merendam papan ke dalam pelarut tembaga untuk mencairkan tembaga yang terpapar.

 

Stripping Resist

Langkah stripping resist menghapus sisa resist yang menutupi tembaga pada lapisan dalam PCB. Membersihkan sisa resist memastikan tembaga tidak akan memiliki apa pun yang menghambat konduktivitasnya. Setelah resist dihapus, lapisan siap untuk melalui inspeksi desain dasarnya.

 

Post Etch Punch

Post-etch punch meratakan lapisan dan membuat lubang melalui mereka menggunakan lubang pendaftaran sebagai panduan. Seperti dengan inspeksi selanjutnya dari lubang dan penyelarasan ini, pemuncahan dilakukan dari komputer yang secara tepat memandu mesin yang dikenal sebagai optical punch. Setelah optical punch, lapisan beralih ke inner layer automated optical inspection (AOI).

Inner Layer AOI

Inner layer automated optical inspection menggunakan komputer untuk memeriksa lapisan dalam dengan hati-hati untuk mencari pola yang tidak lengkap atau resist yang mungkin masih ada di permukaan. Jika lapisan PCB lolos AOI, ia melanjutkan dalam proses.

 

Inner Layer Oxide

Oksida yang diterapkan pada lapisan dalam memastikan bonding yang lebih baik antara folia tembaga dan lapisan epoksi isolator antara lapisan dalam dan luar.

 

Layup

Langkah layup dalam proses fabrikasi PCB multi-lapisan terjadi ketika mesin membantu meratakan, memanaskan dan melekatkan lapisan bersama dengan lapisan folia tembaga dan bahan isolator antara lapisan dalam dan luar. Biasanya, komputer memandu mesin ini karena penyelarasan lapisan dan bonding harus tepat untuk struktur yang tepat papan sirkuit tercetak.

 

Laminasi

Laminasi menggunakan panas dan tekanan untuk melelehkan perekat epoksi antara lapisan. PCB yang dilaminasi dengan benar akan memegang lapisannya erat-erat dengan isolasi yang efektif antara lapisan.

 

X-Ray Alignment

Saat bor papan multi-lapisan setelah laminasi, X-ray memastikan penyelarasan mata bor. Lubang ini memungkinkan koneksi terjadi antara lapisan dari PCB multi-lapisan. Oleh karena itu, akurasi penempatannya dan ukurannya dalam hubungan dengan sisa lapisan dan lapisan lain adalah krusial. Setelah penyelarasan X-ray lapisan, papan sirkuit tercetak melalui bor, mengambil dengan langkah sembilan dari fabrikasi papan sirkuit satu atau dua sisi.

 

Langkah Enam: Penyelarasan Lapisan

Setelah setiap lapisan PCB telah dibersihkan, mereka siap untuk penyelarasan lapisan dan inspeksi optik. Lubang dari sebelumnya digunakan untuk meratakan lapisan dalam dan luar. Untuk meratakan lapisan, seorang technis meletakkannya pada jenis mesin pemuncah yang dikenal sebagai optical punch. Optical punch mendorong pin melalui lubang untuk meratakan lapisan PCB.

Langkah Tujuh: Inspeksi Optik Otomatis

Setelah optical punch, mesin lain melakukan inspeksi optik untuk memastikan tidak ada cacat. Inspeksi optik otomatis ini sangat penting karena setelah lapisan ditempatkan bersama, kesalahan apa pun yang ada tidak dapat diperbaiki. Untuk mengonfirmasi tidak ada cacat, mesin AOI membandingkan PCB dengan desain Extended Gerber, yang berfungsi sebagai model produsen.

Setelah PCB telah lolos inspeksi — yaitu, baik technis maupun mesin AOI tidak menemukan cacat — ia beralih ke langkah-langkah terakhir dari manufaktur dan produksi PCB.

Langkah AOI krusial untuk operasi papan sirkuit tercetak. Tanpa itu, papan yang mungkin memiliki short-circuit, tidak memenuhi spesifikasi desain atau memiliki tembaga tambahan yang tidak dihapus selama penggoresan dapat melewati sisa proses. AOI mencegah papan cacat untuk melanjutkan dengan berfungsi sebagai titik kontrol kualitas di tengah proses produksi. Nanti, proses ini diulang untuk lapisan luar setelah insinyur selesai imaging dan menggores mereka.

 

Langkah Delapan: Melaminasi Lapisan PCB

Pada langkah enam dalam proses, lapisan PCB semua bersama, menunggu untuk dilaminasi. Setelah lapisan telah dikonfirmasi bebas cacat, mereka siap untuk disatukan. Proses laminasi PCB dilakukan dalam dua langkah: langkah lay-up dan langkah laminasi.

Luar PCB terbuat dari potongan serat kaca yang telah direndam/dilapisi sebelumnya dengan resin epoksi. Potongan asli substrat juga dilapisi dengan lapisan folia tembaga tipis yang sekarang berisi penggoresan untuk jejak tembaga. Setelah lapisan luar dan dalam siap, saatnya untuk mendorong mereka bersama.

Penyatukan lapisan ini dilakukan menggunakan klamp logam pada meja press khusus. Setiap lapisan muat pada meja menggunakan pin khusus. Technis yang melakukan proses laminasi memulai dengan menempatkan lapisan resin epoksi yang telah dilapisi sebelumnya dikenal sebagai pre-impregnated atau prepreg — di basin penyelarasan meja. Sebuah lapisan substrat ditempatkan di atas resin pre-impregnated, diikuti oleh lapisan folia tembaga. Folia tembaga diikuti oleh lebih banyak lembar resin pre-impregnated, yang kemudian diselesaikan dengan sebuah dan satu potongan terakhir tembaga dikenal sebagai press plate.

Setelah press plate tembaga ditempatkan, tumpukan siap untuk ditekan. Technis bawa ke press mekanis dan menekan lapisan ke bawah dan bersama. Sebagai bagian dari proses ini, pin kemudian dipunch melalui tumpukan lapisan untuk memastikan mereka terpasang dengan benar.

Jika lapisan terpasang dengan benar, tumpukan PCB diambil ke press berikutnya, press laminasi. Press laminasi menggunakan sepasang piringan panas untuk menerapkan panas dan tekanan pada tumpukan lapisan. Panas piringan melelehkan epoksi di dalam prepeg — itu, dan tekanan dari press menggabungkan tumpukan lapisan PCB bersama.

Setelah lapisan PCB ditekan bersama, ada sedikit pembongkaran yang perlu dilakukan. Technis perlu menghapus press plate atas dan pin dari sebelumnya, yang kemudian memungkinkan mereka untuk menarik PCB yang sebenarnya.

 

Request a Free Quote

 

Langkah Sembilan: Bor

Sebelum bor, mesin X-ray digunakan untuk menemukan lokasi bor. Kemudian, lubang pendaftaran/pandu dibor sehingga tumpukan PCB dapat diamankan sebelum lubang yang lebih spesifik dibor. Saat tiba waktunya untuk bor lubang ini, bor yang dipandu komputer digunakan untuk membuat lubang itu sendiri, menggunakan file dari desain Extended Gerber sebagai panduan.

Setelah bor selesai, tembaga tambahan yang tersisa di tepi dirapikan.

 

Langkah Sepuluh: Plating PCB

Setelah panel dibor, siap untuk di-plating. Proses plating menggunakan kimia untuk menyatukan semua lapisan yang berbeda dari PCB bersama. Setelah dibersihkan dengan baik, PCB direndam dalam serangkaian kimia. Sebagian dari proses rendaman ini melapisi panel dengan lapisan tembaga seketik mikron, yang ditetapkan di atas lapisan teratas dan ke dalam lubang yang baru saja dibor.

Sebelum lubang diisi dengan tembaga, mereka hanya berfungsi untuk mengekspos substrat serat kaca yang membentuk dalam panel. Rendaman lubang tersebut dalam tembaga melapisi dinding lubang yang sebelumnya dibor.

Langkah Sebelas: Imaging Lapisan Luar

Sebelumnya dalam proses (Langkah Empat), photoresist diterapkan ke panel PCB. Pada Langkah Sebelas, saatnya untuk menerapkan lapisan photoresist lain. Namun, kali ini photoresist hanya diterapkan pada lapisan luar, karena masih perlu diimaging. Setelah lapisan luar telah dilapisi photoresist dan diimaging, mereka di-plating dengan cara yang sama persis seperti lapisan dalam PCB di plating pada langkah sebelumnya. Namun, sambil prosesnya sama, lapisan luar mendapatkan plating tim untuk membantu melindungi tembaga dari lapisan luar.

 

Langkah Dua Belas: Penggoresan Lapisan Luar

Saat tiba waktu untuk menggores lapisan luar untuk terakhir kali, penahan tim digunakan untuk membantu melindungi tembaga selama proses penggoresan. Tembaga yang tidak diinginkan dihapus menggunakan pelarut tembaga yang sama dari sebelumnya, dengan tim melindungi tembaga berharga dari area penggoresan.

Salah satu perbedaan utama antara penggoresan lapisan dalam dan luar mencakup area yang perlu dihapus. Sementara lapisan dalam menggunakan tinta gelap untuk area konduktif dan tinta jernih untuk permukaan non-konduktif, tinta ini dibalik untuk lapisan luar. Oleh karena itu, lapisan non-konduktif ditutupi tinta gelap, dan tembaga memiliki tinta terang. Tinta terang ini memungkinkan plating tim untuk menutupi tembaga dan melindunginya. Insinyur menghapus tembaga yang tidak diperlukan dan sisa lapisan resist selama penggoresan, mempersiapkan lapisan luar untuk AOI dan solder masking.

 

Langkah Tiga Belas: AOI Lapisan Luar

Seperti dengan lapisan dalam, lapisan luar juga harus melalui inspeksi optik otomatis. Inspeksi optik ini memastikan lapisan memenuhi persyaratan yang tepat dari desain. Ini juga memverifikasi bahwa langkah sebelumnya telah menghapus semua tembaga tambahan dari lapisan untuk menciptakan papan sirkuit tercetak yang berfungsi dengan baik yang tidak akan membuat koneksi listrik yang salah.

Langkah Empat Belas: Penerapan Solder Mask

Panel memerlukan pembersihan menyeluruh sebelum penerapan solder mask. Setelah bersih, setiap panel memiliki film epoksi tinta dan solder mask yang menutupi permukaan. Selanjutnya, cahaya ultraviolet memantul pada papan untuk menunjukkan di mana solder mask perlu dihapus.

Setelah teknisi melepas solder mask, papan sirkuit masuk ke oven untuk mengeringkan mask. Mask ini memberikan tembaga papan perlindungan tambahan dari kerusakan yang disebabkan oleh korosi dan oksidasi.

Langkah Lima Belas: Penerapan Silkscreen

Karena PCB perlu memiliki informasi langsung pada papan, pembuat harus mencetak data vital pada permukaan papan dalam proses yang dikenal sebagai penerapan silkscreen atau pencetakan legend. Informasi ini meliputi:

• Nomor ID perusahaan
• Label peringatan
• Tanda atau logo produsen
• Nomor bagian
• Pemancar pin dan tanda serupa

Setelah mencetak informasi di atas pada papan sirkuit tercetak, seringkali dengan printer inkjet, PCB memiliki finishing permukaan diterapkan. Kemudian, mereka melanjutkan ke tahap pengujian, pemotongan dan inspeksi.

 

Langkah Enam Belas: Menyelesaikan PCB

Menyelesaikan PCB memerlukan plating dengan bahan konduktif, seperti berikut ini:

• Immersion silver: Kehilangan sinyal rendah, bebas plumbo, RoHS compliant, finishing dapat oksidasi dan tarnish
• Hard gold: Tahan lama, shelf life panjang, RoHS compliant, bebas plumbo, mahal
• Electroless nickel immersion gold (ENIG): Salah satu finishing yang paling umum, shelf life panjang, RoHS compliant, lebih mahal dari opsi lain
• Hot air solder leveling (HASL): Hemat biaya, tahan lama, dapat diperbaiki, mengandung plumbo, tidak RoHS compliant
• Lead-free HASL: Hemat biaya, bebas plumbo, RoHS compliant, dapat diperbaiki
• Immersion tin (ISn): Populer untuk aplikasi press-fit, toleransi lubang yang ketat, RoHS compliant, penanganan PCB dapat menyebabkan masalah soldering, tin whiskers
• Organic solderability preservative (OSP): RoHS compliant, hemat biaya, shelf life pendek
• Electroless nickel electroless palladium immersion gold (ENEPIG): Kekuatan solder tinggi, mengurangi korosi, memerlukan pemrosesan yang hati-hati untuk performa yang tepat, lebih kurang hemat biaya dari opsi yang tidak menggunakan emas atau paladium

Bahan yang benar tergantung pada spesifikasi desain dan anggaran pelanggan. Namun, menerapkan finishing semacam ini menciptakan sifat esensial untuk PCB. Finishing memungkinkan assembler untuk memasang komponen elektronik. Logam juga menutupi tembaga untuk melindunginya dari oksidasi yang dapat terjadi dengan paparan udara.

 

Request a Free Quote

 

Langkah Tujuh Belas: Uji Keandalan Listrik

Setelah PCB telah dilapisi dan dikeringkan (jika diperlukan), seorang teknisi melakukan serangkaian tes listrik pada berbagai area PCB untuk memastikan fungsionalitas. Pengujian listrik harus mematuhi standar IPC-9252, Guidelines and Requirements for Electrical Testing of Unpopulated Printed Boards. Tes utama yang dilakukan adalah tes kontinuitas sirkuit dan isolasi sirkuit. Tes kontinuitas sirkuit memeriksa apakah ada pemutusan dalam PCB, dikenal sebagai "opens." Di sisi lain, tes isolasi sirkuit memeriksa nilai isolasi berbagai bagian PCB untuk memeriksa apakah ada short. Sementara tes listrik terutama ada untuk memastikan fungsionalitas, mereka juga bekerja sebagai tes seberapa baik desain PCB awal bertahan terhadap proses manufaktur.

Selain pengujian keandalan listrik dasar, ada tes lain yang dapat digunakan untuk menentukan apakah PCB berfungsi. Salah satu tes utama yang digunakan untuk ini dikenal sebagai tes "bed of nails." Selama tes ini, beberapa spring fixture ditempatkan pada test points pada papan sirkuit. Spring fixture kemudian memberatkan test points pada papan sirkuit dengan hingga 200g tekanan untuk melihat seberapa baik PCB bertahan terhadap kontak tekanan tinggi pada test pointsnya.

Jika PCB telah lolos pengujian keandalan listrik — dan pengujian lain yang dipilih oleh produsen — ia dapat dialihkan ke langkah berikutnya: route out dan inspeksi.

 

Langkah Delapan Belas: Profiling dan Route Out

Profiling memerlukan insinyur fabrikasi untuk mengidentifikasi bentuk dan ukuran papan sirkuit tercetak individu yang dipotong dari papan konstruksi. Informasi ini biasanya ada dalam file Gerber desain. Langkah profiling ini memandu proses route out dengan memrogram di mana mesin harus membuat skor pada papan konstruksi.

Route out, atau scoring, memungkinkan pemisahan papan yang lebih mudah. Router atau mesin CNC membuat beberapa potongan kecil di tepi papan. Tepi ini memungkinkan papan untuk pecah dengan cepat tanpa kerusakan.

Namun, beberapa pembuat mungkin memilih untuk menggunakan v-groove sebagai gantinya. Mesin ini akan membuat potongan berbentuk V di sisi papan.

Kedua opsi untuk scoring PCB akan memungkinkan papan untuk terpisah secara bersih tanpa papan retak. Setelah scoring papan, pembuat melepasnya dari papan konstruksi untuk memindahkannya ke langkah berikutnya.

 

Langkah Sembilan Belas: Pemeriksaan Kualitas dan Inspeksi Visual

Setelah scoring dan melepas papan, PCB harus melalui satu inspeksi terakhir sebelum kemasan dan pengiriman. Pemeriksaan akhir ini memverifikasi beberapa aspek konstruksi papan:

• Ukuran lubang harus cocok pada semua lapisan dan memenuhi persyaratan desain.
• Dimensi papan harus selaras dengan spesifikasi desain.
• Pembuat harus memastikan kebersihan bahwa papan tidak memiliki debu.
• Papan yang selesai tidak boleh memiliki burr atau tepi tajam.
• Semua papan yang gagal uji keandalan listrik harus melalui perbaikan dan pengujian ulang.

 

Langkah Dua Puluh: Kemasan dan Pengiriman

Tahap terakhir dari manufaktur PCB adalah kemasan dan pengiriman. Kemasan biasanya melibatkan bahan yang melilit papan sirkuit tercetak untuk menjaga debu dan bahan asing lainnya keluar. Papan yang dilapisi kemudian masuk ke dalam wadah yang melindungi dari kerusakan selama pengiriman. Terakhir, mereka dikirim untuk pengiriman ke pelanggan.

 

Bagaimana Menerapkan Proses Manufaktur PCB yang Efektif

Seringkali proses desain dan fabrikasi manufaktur PCB memiliki entitas yang berbeda di belakangnya. Dalam banyak kasus, produsen kontrakt (CM) mungkin memproduksi papan sirkuit tercetak berdasarkan desain yang dibuat oleh produsen peralatan asli (OEM). Kolaborasi pada komponen, pertimbangan desain, format file dan bahan papan antara kelompok-kelompok ini akan memastikan proses yang efektif dan transisi yang lancar antara fase-fase.

 

Komponen

Perancang harus berkonsultasi dengan pembuat tentang komponen yang tersedia. Ideally, pembuat akan memiliki semua komponen yang diperlukan desain dalam tangan. Jika ada yang hilang, perancang dan pembuat akan perlu menemukan kompromi untuk memastikan manufaktur lebih cepat sambil tetap memenuhi spesifikasi desain minimum.

 

Pertimbangan Desain untuk Manufaktur (DFM)

Desain untuk manufaktur mempertimbangkan seberapa baik desain dapat berkembang melalui berbagai tahap proses fabrikasi. Biasanya pembuat, biasanya CM, akan memiliki seperangkat pedoman DFM untuk fasilitas mereka yang dapat dikonsultasikan OEM selama fase desain. Perancang dapat meminta pedoman DFM ini untuk memberi informasi desain PCB mereka agar dapat menyesuaikan dengan proses produksi pembuat.

 

Format File

Komunikasi antara OEM dan CM sangat penting untuk memastikan fabrikasi yang lengkap dari PCB sesuai dengan spesifikasi desain OEM. Kedua kelompok harus menggunakan format file yang sama untuk desain. Melakukannya akan mencegah kesalahan atau kehilangan informasi yang mungkin terjadi dalam kasus ketika file harus berubah format.

 

Bahan Papan

OEM mungkin merancang papan sirkuit tercetak dengan bahan yang lebih mahal daripada yang diantisipasi CM. Kedua pihak harus setuju dengan bahan yang tersedia dan apa yang akan bekerja terbaik untuk desain PCB sambil tetap hemat biaya untuk pembeli akhir.

 

Hubungi Millennium Circuits untuk Pertanyaan

Rekayasa dan manufaktur berkualitas tinggi dari PCB adalah komponen kritis dari operasi papan sirkuit dalam elektronik. Memahami kompleksitas proses dan mengapa setiap langkah harus terjadi memberi Anda apresiasi yang lebih baik terhadap biaya dan upaya yang diinvestasikan dalam setiap papan sirkuit tercetak.

Ketika perusahaan Anda memerlukan PCB untuk pekerjaan apa pun, hubungi kami di Millennium Circuits Limited. Kami bekerja untuk menyediakan batch kecil dan besar papan sirkuit tercetak dengan harga kompetitif kepada pelanggan kami.