Waarom is het PCB-productieproces zo essentieel?

Wanneer u probeert te begrijpen hoe een printplaat werkt en de toepassing ervan, is het essentieel om het fabricageproces te kennen. Als u meer te weten komt over het productieproces van PCB's, kunt u een beter inzicht krijgen in de werking van de printplaat. Het fabricageproces voor printplaten laat u kennismaken met enkele van de meest fundamentele concepten van het PCB-ontwerp.

Basisbordstructuur

De PCB bestaat uit meerdere lagen en deze lagen hebben ook invloed op het fabricageproces. De kritische lagen van de printplaat omvatten de koperlagen. Hier vind je de sporen. De sporen zijn de draden in het circuit die de verschillende componenten verbinden.

In een tweelaagse printplaat heb je een bovenste koperlaag en een onderste koperlaag. Tussen de twee lagen vind je een diëlektrisch materiaal dat is gemaakt van glasvezel. Dit glasvezelmateriaal wordt ook wel het substraat genoemd en ingenieurs noemen het vaak FR4.

Daarnaast bevatten de meeste platen ook een laag die zowel bovenop als op het koper zit. Deze laag wordt Soldermask genoemd en is een cruciaal aspect van het fabricageproces van PCB's.

Soldeermasker

Soldeermasker is een isolatielaag die bovenop het koper zit, zodat de componenten op het bord niet met elkaar in contact komen. Heel vaak vind je ook een laag zeefdruk bovenop de printplaat. Deze zeefdruk is tekst waarmee u de componenten in een PCB kunt identificeren.

Het soldeermasker is de groene materiaallaag die je op PCB's aantreft. Telkens wanneer u koper op de printplaat heeft blootgelegd, kunt u er een soldeermasker op aanbrengen. Het fabricageproces omvat ook het maken van gaten in printplaten, doorgaande gaten genoemd.

Deze gaten zijn door het bord geplateerd, met koper helemaal door. Dit zijn het soort dingen waar fabrikanten doorgaans doorheen solderen. Er zijn andere soorten gaten, en technici zullen ze Via noemen.

Via's verbinden een draad op de ene laag met een andere laag. Als je goed naar een bord kijkt, heb je lichtere groene vlakken en donkerdere groene vlakken. Waar u lichtere groene gebieden heeft, vindt u koper bovenop het FR4-substraat.

Zeefdruk

Koper op een printplaat ligt effectief op een groot vlak en sporen. De zeefdruk zit bovenop de hoogste laag, wat de weerspiegeling geeft van de lichtere kleuren op het bord. Donkerdere gebieden op het koper zijn gewoon soldeermasker en substraat.

Een meerlagig bord vervaardigen

In een meerlagige plank heb je een sandwich van individuele planken. Met andere woorden, voor het maken van een meerlagig bord moet je het ene bord op het andere stapelen. Een moederbord in een computer kan ongeveer 16 lagen hebben die erg complex zijn.

De betekenis van het proces

Het PCB-proces is ongelooflijk complex. Het omvat meerdere stappen en er zijn ongelooflijk grote borden met meerdere verschillende ontwerpen die door de fabriek stromen. In de wereld van vandaag maken sterk geautomatiseerde en grootschalige machines het mogelijk om in één dag grote hoeveelheden printplaten te produceren. Dit eenvoudige fenomeen heeft de groei van technologische innovaties over de hele wereld doen toenemen en heeft plaatsgemaakt voor de versnelling van mechanische en elektronische vooruitgang.