La fabricación de circuitos impresos: pasos del proceso y aplicaciones
| Paso de proceso | Descripción | Manipulación con vacío (automatización) | Vacío de proceso |
|---|---|---|---|
| 1 | Manipulación de materias primas | ✓ | |
| 2 | Perforación / perforación a láser | ✓ | ✓ |
| 3 | Laminado | ✓ | |
| 4 | Insolado | ✓ | ✓ |
| 5 | Proceso de revelado, grabado y eliminación de la resina | ||
| 6 | Inspección óptica automática (AOI) | ✓ | ✓ |
| 7 | Aplicación de la máscara de soldadura | ✓ | |
| 8 | Separación | ✓ | ✓ |
| 9 | Test eléctrico | ✓ | ✓ |
A continuación le ofrecemos más información acerca de los diferentes pasos de proceso esenciales que comprende la fabricación de circuitos impresos. Cada paso del proceso plantea unas exigencias diferentes para la técnica de vacío. Schmalz ofrece soluciones para dichas exigencias que permiten una manipulación segura.
Múltiples posibilidades de uso de la técnica de vacío en la fabricación de circuitos impresos
Preparación del material
La fabricación de un circuito impreso o PCB (Printed Circuit Board) comprende una gran variedad de procesos de producción complejos. Las diferencias en el tipo de circuito impreso se reflejan en la cadena de procesos y plantean, a su vez, las más diferentes exigencias adicionales en términos de manipulación y proceso.
Dependiendo de la especificación se prepara la materia prima correspondiente para su procesamiento posterior (1). La materia prima puede estar compuesta, entre otros, por material FR4 con revestimiento de cobre. Para facilitar un contacto de presión, en el primer paso se crean orificios de contacto mediante perforadoras, tanto mecánicas como láser (2). Dichos orificios reciben posteriormente un baño de cobre adicional, garantizándose así la conductividad que ofrece el material FR4.
Durante estos pasos del proceso, los productos de Schmalz pueden emplearse, entre otros, para la manipulación de la materia prima.
Desarrollo de las pistas conductoras
El laminado de un film fotosensible (3) permite crear las condiciones necesarias para predefinir las pistas conductoras deseadas mediante un insolador y una máscara de estructura (4). Los diferentes pasos del laminado e insolado se efectúan en salas asépticas para minimizar el riesgo de contaminación. Adicionalmente, se emplea luz amarilla. Dependiendo de las características del laminado y la máscara, las estructuras deseadas se endurecen debido al proceso de insolado. Una serie de procesos de química húmeda permite la exposición de las pistas conductoras. En el primer paso de la secuencia de revelado, grabado y eliminación de la resina (en inglés, Develop-Etch-Strip) (5) se enjuagan en una solución alcalina las áreas no insoladas y no endurecidas del film, exponiendo el cobre. En el proceso de grabado, el cobre expuesto se disuelve mediante una solución de grabado, ácida en la mayoría de los casos. El film fotosensible previamente endurecido sirve en este proceso como protección para la estructura deseada de pistas conductoras. Tras la limpieza del circuito impreso, en el último paso del proceso se procede a retirar el film endurecido mediante una técnica que aúna temperatura y una solución de gran alcalinidad. Ahora, las pistas conductoras de cobre están expuestas y son fácilmente distinguibles.
Los procesos completamente automatizados de las líneas de producción hacen necesaria una manipulación segura. Para el transporte del circuito impreso durante cada paso del proceso también es posible el empleo de componentes de vacío.
Procesado final
Para excluir fallos en procesos posteriores y antes de cualquier otro procesamiento adicional, los circuitos impresos ya procesados se someten a inspección óptica antes del procesamiento ulterior, descartándose los circuitos impresos defectuosos (6). El prensado de circuitos impresos individuales permite la fabricación de PCB multicapa.
Mediante la aplicación de la llamada máscara antisoldante (Solder Mask) (7) se garantiza la protección de las pistas conductoras, asegurándose durante el soldado de componentes y piezas que solo las áreas previstas para ello entren en contacto con el estaño para soldar. En la mayoría de los casos, la máscara antisoldante tiene un color verdoso que da al circuito impreso su aspecto característico. La máscara antisoldante solo se aplica sobre la capa exterior de un circuito impreso y completa la cadena de procesos.
Un circuito impreso, o placa de circuito impreso, contiene, dependiendo del tamaño del producto final, varios circuitos impresos similares cerrados de funcionamiento autónomo. Durante el proceso de fresado (8), los productos finales se desprenden del soporte o placa.
Una unidad de verificación eléctrica (9) permite la comprobación de cada circuito impreso empleando magnitudes eléctricas. Finalmente, los productos ya listos y verificados se embalan y se envían al siguiente paso de su procesamiento.
