Fabricant professionnel de PCB
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La production de cartes de circuits imprimés est une activité rentable dans absolument tous les pays car ce composant ne peut être supprimé dans la création d'équipements électroniques.
Les artisans peuvent produire de tels objets même à la maison ! La technologie de production de planches ne consiste pas en des étapes hors de portée d'une personne ordinaire, et la plupart des composants sont faciles à trouver sur les marchés radio ou sur des sites spécialisés sur Internet.
Les planches conçues en usine sont plus demandées, mais leur production nécessite l'équipement approprié et le respect d'instructions de montage claires.
Dans l'article d'aujourd'hui, nous vous en dirons plus sur la production à domicile et en usine, ainsi que sur le coût approximatif d'une telle entreprise en général.
Les gadgets modernes ne peuvent pas imaginer leur existence sans un composant tel qu'une carte de circuit imprimé. La pièce à usiner est une plaque de matériau diélectrique, qui contient des circuits qui conduisent le courant électrique.
De telles "veines" peuvent être situées soit à la surface même du diélectrique, soit elles sont noyées à l'intérieur de la base de la carte de circuit imprimé.
Le but des cartes est de combiner les composants des appareils électroniques en un seul réseau. Ils conduisent l'électricité et connectent les éléments du gadget dans une structure mécanique intégrale. Les broches aux extrémités des cartes sont attachées une à une par soudure.
• matériau diélectrique sous-jacent ; |
• un modèle de feuille qui agit comme un conducteur électrique ; |
• trous de montage spéciaux ; |
• des plots regroupant des éléments plans de la carte de circuit imprimé ; |
• masque de soudure faisant office de revêtement protecteur ; |
• marquage (en production industrielle). |
Si la carte a été fabriquée sur un équipement domestique pour un usage personnel, certains composants de conception peuvent être exclus de cette liste.
La classification des cartes d'impression dépend de facteurs tels que le seuil de température d'utilisation et l'industrie d'application.
§ Simple face - le revêtement en feuille diélectrique est appliqué sur un seul côté.
§ Double face - Un revêtement en feuille diélectrique est appliqué sur les deux côtés du circuit imprimé.
§ Multicouche - la base diélectrique comporte plusieurs couches, sur chacune desquelles se trouve un revêtement en feuille.
Dans la production de divers appareils électroniques, il peut y avoir des problèmes avec la fonctionnalité de la base elle-même. Un diélectrique trop fragile devient un problème dans les smartphones à écran flexible, et le fonctionnement d'une carte typique à des températures élevées entraîne sa fonte et, par conséquent, sa défaillance.
La gamme croissante de produits a conduit à l'émergence de nouvelles solutions pour la mise en œuvre des composants. Cela a forcé l'industrie des PCB à introduire encore une autre classification basée sur les propriétés du matériau de base diélectrique. Des termes tels que cartons d'impression rigides et flexibles sont apparus dans la littérature technique.
Il existe également des solutions technologiques distinctes qui tiennent compte des particularités de l'utilisation des cartes pour l'impression (haute/basse fréquence, température, etc.).
Le processus technologique de fabrication des cartes de circuits imprimés contient quatre étapes principales, chacune étant divisée en tâches plus locales nécessitant un équipement coûteux et un lieu préparé.
Avant de commencer la production, vous devez vous soucier de la préparation des matériaux et de l'équipement. Une liste de toutes les "matières premières" nécessaires à la production de cartes de circuits imprimés est donnée dans le tableau ci-dessous. La classification basée sur le nombre de couches a été prise en compte.
La pièce est formée à partir d'un matériau diélectrique en feuille. Le diélectrique en production industrielle est la fibre de verre (90% des cas) ou la textolite à base de tissu ou de papier.
La sélection de l'épaisseur de la pièce est basée sur les exigences mêmes de la commande - plus la résistance et la conductivité électrique sont élevées, plus la base est épaisse. Dans la production non ciblée, un indicateur d'épaisseur moyenne est utilisé - l'équipement est ajusté à 13-14 millimètres.
1. Découpez la forme requise sur l'équipement.
2. Préparez des feuilles de papier d'aluminium.
3. Appliquez du papier d'aluminium sur la pièce coupée. L'épaisseur de l'application dépend de l'usage pour lequel le panneau sera utilisé.
Un groupe de production distinct est composé de panneaux d'aluminium pour l'impression - ils sont utilisés dans les équipements d'éclairage lorsque, pour le fonctionnement du composant, il est nécessaire d'obtenir une conductivité sur toute la surface du panneau.
§ Avec oxydation externe - une feuille d'aluminium oxydé solide, le long du périmètre de laquelle se trouve une feuille de cuivre. D'autres métaux peuvent être utilisés, mais leur utilisation nécessite l'application préalable d'une fine couche de diélectrique.
§ Oxydation complète - le dessin par l'équipement est introduit dans la base même du matériau, donc le traitement tombe sur une grande partie de la profondeur de la pièce. La valeur exacte est calculée par l'équipement selon le modèle défini par le système.
En pratique, la première méthode appartient au type de production le plus économique. L'entrepreneur réduit le temps passé de 50 à 70% + n'achète pas de modules supplémentaires pour l'équipement.
L'étape de production la plus chronophage nécessite d'importants investissements en matières premières et équipements auxiliaires.
Pour obtenir un dessin de carte de circuit imprimé, utilisez l'une des 3 méthodes, ou une combinaison de celles-ci.
1. Chimique.
Il comprend deux étapes - ajouter un masque à une ébauche avec une couche d'aluminium et éliminer l'excédent en le bombardant de particules chimiques. De l'équipement, vous aurez besoin d'un photorésist, d'un photomasque et d'une source de rayonnement ultraviolet ici.
Toute la surface de la pièce est remplie de résine photosensible (liquide ou film), puis les chemins du conducteur électrique sont éclairés à travers le gabarit avec une lumière ultraviolette.
La zone non protégée est lavée avec une solution chimique (chlorure ferrique ou sulfate de cuivre), après quoi la couche de feuille est retirée et il ne reste qu'un motif électriquement conducteur.
2. Mécanique.
La mise en œuvre nécessite un équipement spécial pour l'action mécanique, qui peut éliminer les zones inutiles de feuille sur la surface de la pièce selon le gabarit.
3. Laser.
Auparavant, cette méthode n'était pratiquement pas utilisée en raison des propriétés réfléchissantes accrues du cuivre et de l'aluminium. Mais les progrès ne s'arrêtent pas et, en 2018, les équipements laser peuvent régler finement la longueur d'onde, ce qui permet d'utiliser l'installation même sur des surfaces présentant des paramètres de réflexion élevés.
Dans la production industrielle, la méthode la plus populaire était et reste la méthode consistant à dessiner une image à l'aide d'un équipement mécanique. L'entrepreneur n'a pas à se soucier de la masse de fonds supplémentaires nécessaires à la gravure chimique et l'utilisation d'équipements laser est trop coûteuse.
L'emboutissage n'est que la première étape du traitement d'une ébauche de carte de circuit imprimé. De plus, l'élément passe par quatre autres étapes technologiques intermédiaires jusqu'à ce qu'il acquière la forme souhaitée.
Les trous sont percés par un équipement mécanique ou laser spécial. La deuxième option est utilisée pour un travail plus fin lorsqu'il est irréaliste d'un point de vue physique de mettre en œuvre une action utilisant un traitement mécanique.
1. Mécaniquement.
Pour la mise en œuvre, des équipements (pour la production industrielle) et du matériel (colle conductrice ou rivets) de haute précision sont nécessaires.
Cette méthode est très coûteuse à utiliser, elle n'est donc utilisée que de manière sélective - pour les cartes de circuits imprimés de haute précision ou la métallisation à domicile.
2. Chimiquement.
Les trous sont métallisés par accumulation de sédiments sur la billette de cuivre. Ce processus précède le dessin direct du motif sur le formulaire lui-même.
La deuxième méthode est facile à mettre en œuvre dans la production industrielle, mais elle est rarement utilisée pour un usage domestique en raison de l'abondance des nuances technologiques et de la durée.
Il est utilisé uniquement pour les cartes de circuits imprimés multicouches qui contiennent plus d'une couche.
Ce processus précède le placage des trous, car le pressage d'ébauches prêtes à l'emploi peut endommager la couche externe d'isolation et les saupoudrages de cuivre eux-mêmes.
1. Préparation des calques qui seront situés au milieu et dessin d'une image. |
2. Plaques de pressage dans un four à pression - les soi-disant préimprégnés sont utilisés comme joints. |
3. Percer des trous. |
4. Métallisation. |
5. Gravure de la feuille des couches externes. |
Les vias peuvent également être formés avant pressage. Ensuite, la fonctionnalité des cartes de circuits imprimés se développe, mais le coût de production augmente de 30 à 40 %.
L'utilisation de "stubs" oblige l'entrepreneur à trouver un compromis raisonnable entre la rentabilité de la production et le coût du processus de fabrication lui-même, y compris le coût des équipements.
§ remplissage électronique dans la production automobile ;
§ empotage de matériel médical ;
§ les industries liées à l'informatique ;
§ gros et petit électroménager + instruments de mesure.
Le coût total de démarrage d'une entreprise est d'au moins 75,000 XNUMX $. Cela comprend le coût des matériaux, les salaires des employés, l'équipement, la location des locaux, la campagne de marketing et les coûts supplémentaires de mise en œuvre.
Le retour sur investissement moyen d'une ligne de production de PCB est de 24 à 30 mois, à condition que votre plan financier prévoie des dépenses supplémentaires (réparations, maintenance des équipements, etc.).
Fabrication de PCB est une entreprise très rentable avec une longue période de récupération. Tout le monde n'est pas prêt à attendre plus de 2 ans pour regagner son argent. Cependant, si l'entreprise réussit et le potentiel d'expansion, vous pouvez réduire cette période de moitié et les bénéfices supplémentaires augmenteront chaque mois.
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