Visitas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2025-03-25 Origen:Sitio
En el mundo de la electrónica moderna, las placas de circuitos impresos (PCB) son un componente crítico de casi todos los dispositivos electrónicos. Estas placas sirven como base que conecta y admite los diversos componentes de un sistema electrónico, lo que les permite funcionar de manera efectiva. Entre los diversos tipos de PCB, los PCB de doble cara se usan ampliamente debido a su versatilidad, rendimiento y capacidad para manejar circuitos complejos y de alta densidad.
Este artículo proporcionará una guía detallada y paso a paso del proceso de fabricación de PCB de doble cara , explicando cada etapa involucrada en la producción de estos componentes esenciales.
Antes de que comience cualquier fabricación, el primer paso es crear el diseño para la PCB. El proceso de diseño implica determinar el diseño de los componentes, trazas, vías y otras conexiones eléctricas. Esto generalmente se realiza utilizando software de diseño de PCB como Eagle, Altium Designer o KiCad. Durante esta fase, los diseñadores se centran en los siguientes elementos clave:
Colocación de componentes: el posicionamiento de los componentes en ambos lados de la PCB debe planificarse cuidadosamente para garantizar un enrutamiento eficiente y minimizar las longitudes de traza.
Enrutamiento de rastreo: las conexiones eléctricas entre los componentes están diseñadas, asegurando que las señales fluyan de manera correcta y eficiente entre las partes del circuito.
A través de la colocación: los VIA se colocan estratégicamente para conectar las dos capas de la PCB y permitir que las señales pasen de un lado a otro.
Una vez que el diseño está completo, se convierte en un conjunto de archivos (generalmente archivos Gerber) que el fabricante utiliza para fabricar la PCB.
El siguiente paso en el proceso de fabricación de PCB es preparar el material base. Para los PCB de doble cara, el material base más utilizado es FR4 (epoxi reforzado con fibra de vidrio), un material duradero y confiable que ofrece un buen aislamiento eléctrico y resistencia mecánica.
Laminado revestido de cobre (CCL): el material base es típicamente un laminado revestido de cobre, que consiste en un sustrato de fibra de vidrio recubierto con una capa delgada de cobre. Esta capa de cobre es lo que eventualmente formará las trazas eléctricas en la PCB.
Corte el material: el laminado revestido de cobre se corta al tamaño deseado de acuerdo con las especificaciones proporcionadas por los archivos de diseño. El tamaño y la forma de la PCB están determinados por los requisitos de la aplicación.
Una vez que se prepara el material base, el siguiente paso es aplicar la máscara de soldadura, que es una capa protectora que cubre las trazas de cobre. La máscara de soldadura evita la soldadura accidental de los componentes a las trazas de cobre, protege las trazas de la corrosión y ayuda a garantizar la longevidad de la PCB.
La máscara de soldadura es típicamente un material de color verde que se aplica a la superficie de la PCB a través de un proceso conocido como fotorresistente. Así es como funciona:
Limpieza de la PCB: el laminado revestido de cobre se limpia a fondo para eliminar cualquier suciedad o grasa que pueda interferir con la aplicación de máscara de soldadura.
Aplicando la máscara de soldadura: la máscara de soldadura se aplica utilizando un proceso conocido como impresión de pantalla o laminación, donde se extiende una capa delgada del material sobre toda la superficie de la PCB.
Exposición a la luz UV: una capa fotorresistente se expone a la luz UV a través de una máscara que coincide con el diseño de las trazas. Las áreas que están expuestas a la luz se endurecen, mientras que las áreas no expuestas permanecen suaves.
Grabando la máscara: las áreas no expuestas de la máscara de soldadura se lavan, dejando la máscara de soldadura solo sobre las áreas que permanecerán cubiertas por trazas de cobre.
La máscara de soldadura proporciona protección y garantiza que solo las áreas requeridas de la PCB estén expuestas para componentes de soldadura.
Una de las características únicas de los PCB de doble cara es el uso de VIA para conectar las capas superior e inferior. Los vías son pequeños agujeros perforados a través de la PCB, y están chapados en cobre para formar conexiones eléctricas entre los dos lados de la placa.
Drilling the VIA: La PCB se perfora utilizando una máquina de perforación CNC de alta precisión. El proceso de perforación debe ser preciso para garantizar que las vías se alineen correctamente con las trazas y componentes de cobre en ambos lados de la placa.
Tipos de VIA: hay varios tipos de VIA utilizados en la fabricación de PCB, que incluyen vías de orificio, vias ciegos y vías enterrados. Los vías de orificio de paso conectan ambos lados de la PCB, mientras que los vías ciegos conectan un lado de la PCB a una capa interna, y los vías enterrados conectan las capas internas sin alcanzar las capas externas.
Después de la perforación, los VIA se limpian y se preparan para el siguiente paso.
Después de perforar los vías, el siguiente paso es plantar las vías con cobre. Esto se realiza a través de un proceso conocido como electroplatación, donde el cobre se deposita en las paredes de las vías para crear conexiones eléctricas entre los dos lados de la PCB.
Electroplatación de los VIA: los VIA se plantean con cobre sumergiendo la PCB en un baño de electrolitos. Se pasa una pequeña corriente eléctrica a través del baño, lo que hace que los iones de cobre se unan con las paredes de las vías y formen una capa conductora.
Grabado de cobre: una vez que los VIA están chapados, el siguiente paso es grabar las trazas de cobre. Esto implica el uso de un proceso químico para eliminar el cobre no deseado y dejar solo las trazas de cobre que forman las rutas eléctricas. El cobre restante formará las vías conductoras para las señales eléctricas entre los componentes.
A continuación se aplica la capa de silscreen. Esta capa se utiliza para imprimir etiquetas, logotipos, designadores de componentes y otra información sobre la superficie de la PCB. La capa de plisabra se imprime típicamente en tinta blanca en la parte superior de la máscara de soldadura, lo que facilita la identificación de componentes durante el ensamblaje.
El proceso implica:
Impresión del diseño: se utiliza una pantalla de malla fina para aplicar la capa de la pantalla de sedas en la PCB. El diseño se transfiere a la pantalla, y la tinta se pasa a través de la malla para crear las marcas.
Secando la plancha: una vez impreso, la capa de la camiseta de la seda se seca y se cura para garantizar que las marcas permanezcan en su lugar durante el proceso de ensamblaje posterior.
Después de que se ha fabricado la PCB, se somete a una serie de rigurosas inspecciones para garantizar que cumpla con las especificaciones de diseño y los estándares de calidad. Estas inspecciones incluyen:
Pruebas eléctricas: la PCB se prueba para garantizar que todas las trazas y conexiones eléctricas estén intactas y funcionen correctamente. Esto puede incluir técnicas como pruebas de lecho de uñas, donde las sondas se ponen en contacto con puntos específicos en la PCB para verificar la continuidad.
Inspección visual: se realiza una inspección visual para verificar cualquier defecto físico, como componentes o problemas ubicados incorrectamente con la máscara de soldadura.
Inspección de rayos X: para tableros más complejos, especialmente aquellos con componentes de lanzamiento fino o vías ocultos, se puede usar la inspección de rayos X para examinar las capas internas y garantizar que los VIA estén conectados correctamente.
El paso final en el proceso de fabricación es la colocación de componentes y la soldadura. Aquí es donde los componentes electrónicos están conectados a la PCB. El proceso se puede realizar utilizando varios métodos, como la tecnología de montaje en superficie (SMT) o la tecnología de orificio de paso (THT).
Colocación de SMT: en la tecnología de montaje de superficie, los componentes se colocan directamente en la superficie de la PCB y se soldan con soldadura de reflujo. Este método es adecuado para circuitos de alta densidad y permite un ensamblaje más rápido.
Colocación: la tecnología de orificio a través de los agujeros implica insertar componentes con cables a través de agujeros en la PCB y soldarlos en el lado opuesto.
Una vez que los componentes están en su lugar, la PCB se prueba nuevamente para garantizar que las conexiones sean sólidas y que el dispositivo funcione según lo previsto.
Después del ensamblaje, los PCB de doble cara se someten a pruebas finales y están empaquetados para su envío. El embalaje generalmente implica colocar las tablas en bolsas antiestáticas o envases protectores para evitar daños durante el transporte.
El proceso de fabricación de PCB de doble cara implica varias etapas, desde el diseño inicial y la preparación del material hasta la perforación, el enchapado, el grabado y el ensamblaje de componentes. Estas placas son críticos en la electrónica moderna, que ofrecen una mayor densidad de componentes, eficiencia del espacio y un rendimiento mejorado para una amplia gama de aplicaciones.
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