Процесс производства PCB: как изготавливаются печатные платы

Производство печатных плат — это многоэтапный технологический процесс, в котором каждая стадия напрямую влияет на качество, надёжность и срок службы готовой PCB. Понимание этих этапов важно не только для производителей, но и для инженеров и заказчиков электронных устройств.

Если вы ещё не знакомы с базовыми понятиями, рекомендуем сначала разобраться, что такое PCB и как работает печатная плата, а затем перейти к изучению производственного процесса.

Общая схема производства PCB

В упрощённом виде процесс производства PCB включает следующие этапы:

1. Подготовка данных и проектирование
2. Выбор структуры и материалов
3. Формирование проводников
4. Сверление и металлизация отверстий
5. Нанесение защитных слоёв
6. Контроль качества и тестирование

Каждый из этих этапов может отличаться в зависимости от типа печатной платы и количества слоёв.

Проектирование и подготовка данных

Производственный процесс начинается с проверки проектной документации (Gerber, drill files, stack-up).

На этом этапе определяется:

• количество слоёв
• требования к толщине меди
• тип материала подложки
• технологические допуски

Ошибки на стадии подготовки данных часто приводят к дефектам и увеличению стоимости производства.

Выбор структуры и материалов PCB

Перед началом физического производства определяется структура PCB и подбираются материалы PCB.

Ключевые параметры:

• тип подложки (FR-4, High-Tg и др.)
• толщина диэлектрических слоёв
• распределение сигнальных, питающих и земляных слоёв

От этих решений зависят электрические характеристики и технологическая сложность платы.

Формирование медных проводников

После подготовки материала выполняется формирование медных дорожек:

• ламинирование фоторезиста
• экспонирование по фотошаблону
• травление меди

Этот этап определяет точность геометрии проводников и минимальные зазоры, особенно критичные для многослойных PCB.

Сверление и металлизация отверстий

Отверстия в PCB создаются механическим или лазерным сверлением, после чего выполняется металлизация для электрического соединения слоёв.

Основные типы отверстий:

• переходные (via)
• монтажные
• сквозные

Качество сверления и металлизации напрямую влияет на надёжность межслойных соединений.

Нанесение паяльной маски и шелкографии

На внешние слои платы наносится паяльная маска, защищающая медь от окисления и коротких замыканий.

Затем добавляется шелкография:

• обозначения компонентов
• полярность
• служебные метки

Эти слои не участвуют в передаче сигналов, но важны для сборки и обслуживания.

Финальная обработка и контроль качества

Завершающий этап включает:

• поверхностную обработку контактных площадок
• электрическое тестирование
• визуальный и автоматический контроль

Опытные производители PCB, такие как TOPFAST, обычно рассматривают контроль качества как неотъемлемую часть процесса, а не как отдельный финальный шаг.

Как процесс производства влияет на стоимость PCB

Стоимость PCB формируется совокупностью факторов:

• количество слоёв
• выбранные материалы
• минимальные размеры элементов
• требования к контролю и тестированию

Оптимизация производственного процесса позволяет достичь баланса между техническими требованиями и бюджетом проекта.

Заключение

Процесс производства PCB — это последовательность взаимосвязанных этапов, где каждое решение влияет на результат. Понимание этих этапов помогает проектировать более надёжные и технологичные печатные платы и эффективно взаимодействовать с производителем.

Часто задаваемые вопросы о производстве PCB