Бизнес на производстве и продаже печатных плат: устройство предприятия и особенности

Содержание

Особенности изготовления печатных плат

Бизнес на производстве и продаже печатных плат: устройство предприятия и особенности

Процесс по изготовлению печатных плат осуществляется в 5 этапов:

  1. Подготовка заготовки (обезжиривание, очистка поверхности);
  2. Нанесение на заготовку защитного покрытия;
  3. Удаление с поверхности платы излишков меди (травление);
  4. Удаление защитного покрытия с платы;
  5. Сверловка отверстий в плате, покрытие флюсом, лужение.

Технология производства печатных плат, во время которой излишки меди удаляются при помощи химического травления, является «классической». А вот удаление меди посредством использования электроискровой установки или путем фрезерования редко используются как в промышленности, так и среди радиолюбителей.

1. Подготовка заготовки

На этом этапе осуществляется подготовка платы к последующему нанесению защитного покрытия. Данный процесс заключается к удалению загрязнений и окислов и последующему обезжириванию ее поверхности.

Удалить загрязнения можно мелкозернистой наждачной бумагой, абразивным порошком либо иным другим средством, которое не оставит на поверхность глубоких царапин.

Если же загрязнения незначительны, то загрязнения можно смыть при помощи жесткой мочалки с порошком либо моющим средством.

В некоторых случаях, когда поверхность платы достаточно чистая, этот этап можно пропустить и перейти сразу к обезжириванию.

Обезжиривание производится при помощи мягкой ткани, смоченной ацетоном, бензином либо спиртом. После этого плату промывают в холодной проточной воде. Если при этом вода на поверхности платы не образует капель, то это является показателем хорошего уровня очистки. В противном случае обезжиривание необходимо произвести повторно.

2. Нанесение на плату защитного покрытия

Это самый ответственный и очень важный этап, который предусматривает технология производства печатных плат, ведь именно от него на 90% зависит качество будущей платы. Наносится защитное покрытие 3 способами:

1. Ручное нанесение. Чертеж в этом случае переносится вручную при помощи несмываемых водой красителей.

Для этого можно использовать рейсфердер либо инсулиновый шприц, заправленный битумным либо каким-либо другим лаком, цапонлаком либо спиртовым раствором канифоли.

Краситель должен легко наноситься, но при этом он не должен вытекать и образовывать капли на конце трубки или иглы. Ширина дорожки в этом случае должна составлять 0,5мм.

2. «Технология утюга и лазерного принтера». Суть этого способа заключается в переносе тонера с какой-либо подложки на поверхность платы. Это можно осуществить двумя способами:

  • Подложку удаляют с платы до ее травления;
  • Используют подложку из алюминиевой фольги, которую стравливают вместе с медью.

В первую очередь на подложке печатают зеркальное изображение требуемого рисунка.

В качестве подложки используют бумагу для факсов, мелованную бумагу, алюминиевую фольгу, пленку, предназначенную для лазерных принтеров и другие материалы.

Изображение наносится при помощи копировального аппарата либо принтера. При этом подложка должна легко отделяться от тонера, а бумага, на которую наносится рисунок, не должна оставлять в нем ворсинок.

Тонер на плату переносится путем прикладывания подложки к поверхности платы и нагревания ее до температуры, слегка превышающей температуру, при которой плавится тонер. Это можно сделать горячим утюгом.

После того как тонер «приварился» к плате необходимо удалить подложку. Если использовалась обычная бумага, то ее перед удалением размачивают водой. В остальных же случаях подложку просто аккуратно снимают.

3. Использование фоторезисторов. Такая технология производства печатных плат очень удобна для домашнего использования. Ее суть заключается в нанесении на плату, покрытую слоем фоторезиста, фотошаблона и ее засветки с последующим смыванием незасвеченных либо засвеченных участков специальным растворителем.

3. Травление

Для стравливания меди с поверхности платы можно использовать следующие растворы:

1. Хлорное железо является, пожалуй, самым популярным и известным реактивом. Процесс травления с его помощью занимает от 10 минут до 1 часа, в зависимости от концентрации раствора, его температуры и частоты перемешивания. Плату по окончании травления промывают в воде с мылом. Недостатком этого раствора является образование во время реакции отходов, оседающих на поверхности платы.

2. Персульфат аммония – кристаллическое вещество, которое растворяют в воде в соотношении 35г вещества на каждые 65г воды. Травление в этом случае занимает 10 минут.

Чтобы реакция протекала максимально качественно раствор подогревают до +400С и постоянно его перемешивают. После этого плату промывают в воде.

Недостатком персульфата аммония является необходимость постоянного перемешивания и поддержания температуры.

3. Соляная кислота и перекись водорода. В воду, объемом 770мл, добавляют 30мл перекиси водорода (30%) и 200мл соляной кислоты (35%). С таким раствором нужно работать максимально осторожно. Время травления полностью зависит от температуры и частоты перемешивания раствора и составляет около 5–10 минут. После этого плату промывают в проточной воде.

4. Сверловка отверстий в плате, покрытие флюсом, лужение

После травления поверхность платы очищают от защитного покрытия с помощью какого-либо органического покрытия, например, ацетона.

Затем в плате просверливаются отверстия с помощью электродрели. Далее все отверстия обрабатываются наждачной бумагой с целью удаления всех заусенцев и зазубрин.

На следующем этапе плату покрывают флюсом и производят ее лужение.

Технология производства печатных плат, видео

Источник: http://hromax.ru/texnologiya_proizvodstva_pechatnyx_plat.html

Технологии и методы производства печатных плат PCB — cтатья

Бизнес на производстве и продаже печатных плат: устройство предприятия и особенности

03.04.15

За славой и известностью суперсовременных и мощных гаджетов и роботов скромно стоит скрытая с глаз основа всех устройств — печатная плата. Оставаясь внешне незамеченной, она, тем не менее, обеспечивает бесперебойную и эффективную работу электроники.

Развитие технологий производства печатных плат не прекращается с момента их изобретения.

Все силы и старания производителей сегодня направлены на миниатюризацию электронных устройств, обеспечение их надежности и функциональности.

Среди основных путей решения этих задач — новые подходы к монтажу и сборке плат, использование прогрессивных способов обработки материалов, уплотнение топологического рисунка плат и повышение качества их соединений.

Около 50% плат в мире изготавливаются в Китае

Китайские производители — одни из главных мировых игроков в этом непрерывном процессе совершенствования.

В последнее десятилетие они уверенно покоряют международные рынки, создавая серьезную конкуренцию маститым зарубежным компаниям.

Огромные производственные мощности Китая предлагают сегодня любые партии и виды печатных плат простых и высокого класса точности, наращивая объемы с потрясающей скоростью.

Этому способствует немало факторов, но прежде всего — следующее:

• удобное сосредоточение предприятий в специализированных промышленных зонах,

• оснащение высокопроизводительным, современным импортным и китайским оборудованием,

• отлаженная система работы с персоналом (тут нужно также отметить ответственность, исполнительность и дисциплинированность китайцев),

• развитая схема специализации и распределения труда между предприятиями,

• функциональная логистическая система.

И, конечно же, доступные всегда и в любом количестве китайские материалы для изготовления печатных плат по оптимальной стоимости.

Политика бизнеса в Китае построена так, что реакция на потребности заказчиков оказывается практически молниеносной, а внесение изменений и корректировок или проведение экспериментальных разработок и испытаний никогда не вызывают шаблонных отговорок и отказов. 

Исходя из собственного многолетнего опыта сотрудничества с китайскими предприятиями, мы можем отметить, что время выхода качественной продукции на рынок сокращается по максимуму. 

Наши постоянные клиенты — лучшее тому подтверждение.

Разные платы — разные подходы

Современные методы изготовления печатных плат ориентированы на высокотехнологичные многослойные системы с элементами и соединениями наименьших размеров, трехмерными структурами межсоединений, высокой скоростью передачи сигналов и т. д. Эти сложные многоэтапные процессы, имеющие свои особенности и специфику в зависимости от видов печатных плат, объединены в две группы:

Суть аддитивного метода состоит в нанесении токопроводящего рисунка на нефольгированную поверхность диэлектрика меднением химическим или химико-гальваническим способом через защитную маску.

Субтрактивный, собственно традиционный метод изготовления ПП, представляет собой процесс вытравливания токопроводящих дорожек с фольгированного медью диэлектрика.

Существует также комбинированный (полуаддитивный) метод, совмещающий принципы классических методов.

Выбор оптимальной технологии производства печатных плат обусловлен эксплуатационными требованиями, назначением, техническими условиями использования, а также экономической целесообразностью.

Двух- и односторонние печатные платы

Наиболее распространенные одно- и двухсторонние печатные платы (ОПП и ДПП) чаще всего используются в бытовой, измерительной технике, блоках питания, устройствах связи и автоматики и т. д. Их производство основано на применении двух классичесских методов — химического субтрактивного и полуаддитивного.

Односторонние платы считаются самыми примитивными и наименее функциональными. Их конструкция базируется на недорогом и хорошо обрабатываемом материале — гетинаксе. Рисунок проводников наносится трафаретным способом, что обеспечивает абсолютную идентичность серийных изделий. 

В случае с платами с высоким разрешением рисунка используется фотопечать для достижения нужного качества и точности. Процесс формирования отверстий в ОПП, в т. ч. и полосковых печатных платах, большей частью автоматизирован и выполняется штамповкой или сверлением.

На ДПП рисунок формируется фотолитографией. Сквозные отверстия, обеспечивающие электрическую связь слоев, могут металлизироваться осаждением меди или, реже, серебрением. Защитная паяльная маска на поверхности токопроводящего рисунка и финишное покрытие предотвращают вредные внешние воздействия и растекание припоя, а также улучшают пайку.

Многослойные платы

Обеспечивают стабильную работу сложной измерительной техники, мультимедийных устройств, бортовых систем управления, устройств автоматики и вычислительной техники.

Структура МПП из чередующихся нескольких слоев токопроводящих рисунков и диэлектриков создается методами послойного наращивания, попарного прессования, через металлизированные сквозные переходные отверстия или комбинированием этих методов. 

Объединяет их всеобщая цель — создание монолитной и надежной конструкции.

Послойное наращивание подразумевает формирование соединений слоев, изготовленных химическим субтрактивным методом, за счет гальванических медных покрытий отверстий изоляционного слоя.

При попарном прессовании ядра, произведенные полуаддитивным методом с металлизацией отверстий, соединяются попарно, как при производстве ДПП. Метод очень распространен благодаря простоте и скорости выполнения, минимальному количеству брака и низкой себестоимости.

Производство МПП металлизацией отверстий отличается от попарного прессования отсутствием межслойных микропереходов. Соединение ядер и контактных площадок подготовленных спрессованных заготовок обеспечивается медным покрытием внутренних поверхностей сквозных отверстий. 

Способ эффективен, когда необходимо распределить питание между элементами платы и получить качественную передачу наносекундных импульсов.

Гибко-жёсткие печатные платы

Удачная комбинация свойств гибких и жестких плат обеспечивает в многослойных структурах надежные трехмерные соединения без проводового монтажа. 

Сложные спрессованные структуры гибко-жёстких печатных плат могут содержать десятки слоев. 

Аналогично гибким печатным кабелям, они считаются хорошей альтернативой плоским ленточным проводам. Монтаж конструкций ощутимо упрощается за счет отсутствия необходимости применение разъемов.Основой гибких слоев в ГЖП служат легко деформируемые полиимидные и полиэфирные материалы. Электронные компоненты плат монтируются только на жесткие слои.

Печатные платы на металлическом основании

Основой односторонних или многослойных теплопроводящих плат служит доступный по стоимости и приемлемый по свойствам алюминий. 

Медь из-за высокой цены используется с этой целью реже. 

Если необходимо получить прочные конструкции, применяется нержавеющая сталь. 

Роль диэлектриков отводится препрегам, полиимиду, теплопроводящим композитным материалам.

Технология нанесения топологической схемы аналогична односторонним и двухсторонним ПП и выполняется субтрактивным или тентинг-методом. Принцип изготовления самих плат практически не имеет отличий от способа прессования многослойных конструкций.

Высокочастотные платы

Основа 2-сторонних и многослойных ВЧ плат — фторопластовые или углеводородные керамические пластины. 

Производство основано на полуаддитивном методе, как при изготовлении обычных двухслойных плат. 

Так удается получать токопроводящие рисунки высокой точности. 

Для изделий попроще используется тентинг-метод, основанный на принципах металлизации.

В ВЧ многослойных печатных платах из фторопласта и керамики выполняются только внешние слои, для остальных пластин используются стеклоэпоксидные материалы. 

Запрессовывание проводников в диэлектрик улучшает их адгезионные свойства. 

Можно с уверенностью предположить, что в ближайшем будущем спрос коммерческого рынка, промышленности и потребительского сектора на ПП будет расти еще более ускоренными темпами. Существенно повысятся и требования к точности, качеству, размерам ПП, а, значит, методы изготовления печатных плат просто обязаны будут соответствовать высокой планке.

Комментировать

Разделы / Бизнес

Источник: https://ewbc.ru/ru/resources/articles/business/production-pcb

Малый бизнес по производству блоков питания и датчиков сигнализации — Путь к успеху

Бизнес на производстве и продаже печатных плат: устройство предприятия и особенности

Потерпев поражение в создании домашней сигнализации, и оставшись без партнера по бизнесу, я решил не останавливаться и пытаться организовать малый бизнес в одиночку. Так как в предыдущей попытке организации бизнеса за мной было закреплена разработка блока питания и датчиков сигнализации, я начал пытаться разрабатывать и изготавливать свои изделия в данной тематике.

Продажа специализированного блока питания

Изначально разработанный мной блок питания был изготовлен для конкретной цели, а именно для питания домашней GSM-сигнализации напряжением 4,2 В и с возможностью работы устройства от 12 В аккумулятора и его подзарядки (функция источника бесперебойного питания).

Таким образом, цепочка преобразований напряжений была 220 В -> 14.2 В -> 4.3 В. Это специфическое применение сильно завысило его себестоимость.

Я не пытался делать аналогичные изделия, а просто выставил его на продажу как есть, но из-за его цены и ненужных возможностей, продать мне его не удается уже 4-5 лет.

Изначально разработанный блок питания для домашней сигнализации

Плата, изготовленная при помощи лазерно-утюжной технологии (ЛУТ)

Данный источник питания тщательно рассчитывался мной на протяжении нескольких лет. Планировался для производства устройств домашней GSM-сигнализации, использующих питание 4,2 В (Li-Ion аккумуляторы, как в телефонах).

При этом используется 12 В аккумулятор в качестве резервного источника питания при пропаже сетевого напряжения (при его присутствии — происходит заряд и поддержание заряженного состояния аккумулятора).

Схема показана на последнем фото.

Параметры ИБП: Мощность: 8 Вт Входное напряжение — 220 В

Выходное напряжение — 4,3 В

Габариты платы — 140 мм* 55 мм.
В плате имеется два крепежных отверстия.

В случае заинтересованности — могу изготовить еще подобные источники питания и выложить тут в виде лота (обговаривается отдельно).

На вопросы отвечу.

Я начал пытаться делать стандартные блоки питания, делающие 12 В постоянного напряжения из сетевого напряжения. Но они получились с большой себестоимостью из-за трудозатрат и большой закупочной стоимостью радиодеталей.

Это не позволяло мне конкурировать с китайскими изделиями подобных MEAN WELL, цена которых была ниже моей себестоимости.

Китай за счет дешевой рабочей силы, дешевых комплектующих и при высоких объемах производства может выпускать крайне недорогие изделия.

Разработанный мною блок питания при попытке создать малый бизнес

Импульсный источник питания 12 В. Выходное напряжение 13,65 В виду возможности подключения резервного аккумулятора (при присутствии напряжения — происходит заряд и поддержание заряженного состояния аккумулятора). Учтите это при выборе источника питания. Пример возможно используемого аккумулятора показан на фото 3 (в стоимость не входит).

Параметры источника питания: Мощность: 10 Вт Напряжение сети переменного тока 170-260В.

Выходное напряжение — 13,65 В (0,75 А)

Габариты платы показаны на 2 фото.

На источник предоставляю гарантию 14 дней. В течение этого срока источник питания может быть заменен, бесплатно отремонтирован или возвращен с выплатой его стоимости.
Гарантия не распространяется в случае, если имеются механические повреждения, выгорания печатных дорожек, следы пребывания в агрессивных средах или выхода устройства из строя по вине покупателя.

В случае возникновения вопросов — буду рад ответить.

С проблемой конкурирования с изделиями из Китая я фактически столкнулся раньше при попытке создания бизнеса по изготовлению роботов. Сейчас я попался на этом повторно.

Обойти в этом китайские изделия малый бизнес может, лишь изготавливая единичные изделия под конкретные запросы, которые Китаю тяжело решить из-за его отдаленности от клиента.

Я пытался делать блоки питания под заказ, но спрос в этом сегменте уже удовлетворен. В результате оставил эту затею.

Разработка и изготовление датчиков

В Интернете мне попадались схемы простых и примитивных датчиков пожара, потопа и газа, которые были построены на одном принципе и были просты в изготовлении. Я доработал и унифицировал их схему. Низкая стоимость привела к тому, что множество людей заинтересовалось ими, но на деле изделия не были проверенные на практике. Они были без корпуса и имели невзрачный вид.

Я составил красивое объявление с хорошим рекламным текстом, которое вызвало интерес людей и желающих узнать точные характеристики датчиков. Но, к сожалению, я мог сообщить им лишь примерные параметры изделий, т.к. серьезных проверок и калибровок, которые проходят реальные промышленные датчики и получают соответствующие документы, я, конечно же, не имел.

Строение дымового пожарного датчика Артон СПД-3.2

Плата дымового пожарного датчика Артон СПД-3.2

Разработанные мною датчики для домашней сигнализации

Цены: Датчик температуры — 64 грн; Датчик освещения — 60 грн;

Датчик потопа — 53 грн;

Датчик температуры. Оборудован звуковой сигнализацией. Срабатывает при достижении заданной температуры. Значение срабатывания отстраивается. Расположение измерительного элемента можно выносить за пределы платы.

Универсальный датчик, который можно использовать на свое усмотрение. Оборудован звуковой сигнализацией. Есть фотодиод, который реагирует на уровень освещенности окружающей среды либо рядом расположенного инфракрасного светодиода. Светодиод и фотодиод можно выпаять и расположить отдельно от платы. Можно использовать в разных комбинациях на свое усмотрение.

Универсальный датчик, который можно использовать на свое усмотрение. Оборудован звуковой сигнализацией. К клеммнику можно подключить любой механической выключатель, при замыкании которого будет срабатывать датчик либо отслеживать изменение сопротивления нагрузки (датчик потопа). Датчик отстраивается. Можно использовать в разных комбинациях на свое усмотрение.

На изделие предоставляю гарантию 14 дней. В течение этого срока изделие может быть заменено, бесплатно отремонтировано или возвращено с выплатой его стоимости.
Гарантия не распространяется в случае, если имеются механические повреждения, следы пребывания в агрессивных средах или выхода устройства из строя по вине покупателя.

В случае возникновения вопросов — буду рад ответить.

Ввиду того, что нахожусь в Донецке, отправить курьерской службой для меня затруднительно. Периодически выезжаю в места, где возможна отправка курьерскими службами (согласовывается индивидуально).

Первый заказ

Спустя некоторое время мне позвонил один человек, который был обеспеченным и хотел оборудовать себе дом сигнализацией. Для начала он захотел приобрести 10 датчиков потопа для своего коттеджа. В случае положительного результата, пообещал осуществить другие заказы.

Изготавливал я платы лазерно-утюжным способом (ЛУТ) и травил платы в хлорном железе. При этом на плату наносится рисунок печатной платы с листка бумаги, распечатанном на лазерном принтере. От качества печати принтера и количества нанесенного тонера, зависит, насколько качественной окажется плата.

К сожалению, мой картридж лазерного принтера был уже многократно заправленным и плохо печатал. Я осознавал, что платы получатся некачественными, но я не хотел терять заказ и рискнул. Я предупредил человека, о том, что платы могут получиться среднего качества, на что получил нейтральную ответную реакцию.

В результате платы получились крайне некачественными. Клиент взял предоставленные мною готовые образцы, не глядя.

По истечению времени жалоб не было, но я подозреваю, что платы могли не использоваться и клиент просто отказался сотрудничать со мной из-за некачественных плат, но, не конфликтуя из-за недорогой стоимости моей работы. По-другому поступить я не мог, т.к.

качественно изготовленные на производстве платы стоили бы дороже. В результате я также оставил производство датчиков, и мой малый бизнес в этой сфере не получился.

Итого

Причинами, по которым не получились данные попытки организовать свой малый бизнес в сфере разработки блоков питания и датчиков сигнализации были:

  • Не был изучен спрос на изделия. Отсутствие уникальности изделия при высокой цене.
  • Большие трудозатраты и высокая закупочная стоимость не позволяли конкурировать с дешевыми китайскими изделиями.
  • Низкое качество изготовления печатных плат в домашних условиях

Источник: https://easywork.com.ua/malyj-biznes-po-proizvodstvu-blokov-pitanija-i-datchikov-signalizacii.html

Бизнес на производстве и продаже печатных плат: устройство предприятия и особенности

Бизнес на производстве и продаже печатных плат: устройство предприятия и особенности

Печатные платы — электронное сердце любого современного гаджета. Представляет собой пластину из диэлектрика с электроповодящими цепями, нанесенными на поверхность этой пластины, либо внедрены внутрь ее.

С помощью печатных плат соединяются все электронные компоненты между собой.

Для этого выводы компонентов припаиваются к плате к монтажным площадкам или отверстиям, а за счет рисунка электроповодящих цепей компоненты взаимодействуют друг с другом.

Обычно, токопроводящий рисунок на плате выполняется из фольги, а сама основа — диэлектрическая пластина — из стеклотекстолита, гетинакса.

Печатные платы подразделяются на односторонние ОПП (фольга с одной стороны), двусторонние ДПП (фольга с двух сторон), многослойные МПП (получаются методом склеивания между собой нескольких ОПП или ДПП, таким образом, что внутри диэлектрической пластины размещаются несколько токопроводящих слоев с собственным рисунком).

Наибольшим спросом пользуются ОПП за счет простоты изготовления и широких возможностей применения. Реже применяется ДПП, так как их изготовление в разы дороже, а эффективность, по сравнению с ОПП, не такая высокая. МПП используют в дорогих и компатных устройствах, в быту и мелкосерийном производстве практически не используется.

Печатные платы: категории основы-диэлектрика

Все листовые материалы, из которых делают печатные платы, маркируются буквенно-числовым индексом FR (flame resistant, сопротивляемость к воспламенению). Цифры от 1 до 5, после букв, указывают на качество материала.

FR-1, FR-2, FR-3 — бумага, пропитанная эпоксидными спецсоставами. FR-4, FR-5 — стеклоткань и эпоксидный композит. На практике FR-1, в  силу небольших эксплуатационных характеристик и боязни влажности, не используется.

Однако, она крайне дешева, ее часто применяют при изготовление работающих прототипов печатных плат с небольшим жизненным циклом. FR-2 — недорогой, надежный и качественный диэлектрик, платы из этого материала получили широкое применение при изготовлении бытовой техники и крупносерийном производстве печатных плат.

FR-4 используют при производстве промышленного оборудования и мелкосерийном (штучном) изготовлении ПП.

Печатные платы: методы изготовления

Принципиальные способы изготовления печатных плат можно разделить на два больших типа — аддитивные(от латинского additio -прибавление) и субтрактивные (от латинского subtratio—отнимание).

В первом случае различными способами на основе будущей печатной платы формируются электроповодящий рисунок (чаще химическим способом) через специальную маску.

Во втором случае — на пластину-диэлектрика наносится листовая фольга, затем, поверх формируется маска будущей схемы и с помощью различных способов (лазер, химическое травление, механическое удаления) удаляются ненужные участки фольги.

В промышленном производстве, обычно, используют комбинированные способы. Таким образом достигается минимизация себестоимости изготовления печатных плат. Также, с прогрессом в области использования лазерных технологий, все чаще начали использовать промышленные лазерные установки прототипирования.

Но, какая бы установка не была выбрана для организации собственного бизнеса, все они высокоавтоматизированы и участие человека в процессе изготовления печатных плат сводится к контролю параметров работы установки и своевременному их корректированию.

Постобработка одинакова для плат, произведенных любым способом — это электротест (проверка всех контактных площадок и рисунка на токопроводимость), нанесение паяльной маски и маркировки.

Для расширения бизнеса можно освоить шеф-монтаж компонентов на печатные платы и изготовление технической документации, что позволяет заказчикам получать полностью готовое изделие.

Открываем производство печатных плат: организация бизнеса, необходимое оборудование

Минимальная площадь для открытия производства или цеха по изготовлению печатных плат — 80 м², без учета складской площади.

Большинству оборудования необходимо трехфазное электропитание 380В, а химическое оборудование, где происходит слив активных растворов, требует использование специальных канализационных стоков.

Поэтому целесообразнее открывать подобное производство в промышленных кластерах или зонах.

Общий перечень требований к промышленному помещению:

  • Линии электропитания (220 и 380В),
  • Промышленная вытяжка,
  • Подача и развод сжатого воздуха,
  • Снабжение водой (общий водоотвод (городской), установка по деминерализации воды для приготовления активных растворов),
  • Канализационных сток для промышленных отходов.

Как правило, комплект промышленного оборудования, устроенный правильным образом с периодическим проведением технического обслуживания согласно регламенту, способен работать в две смены без сбоев ~10 лет.

Промышленное оборудование для производства печатных включает в себя:

  • Участок механической обработки. Установки нарезки, сверления, штифтования, фрезеры с ЧПУ. Подготовка листов диэлектрика.
  • Участок прессования. Изготовление фольгированного покрытия, прессование многослойных печатных плат.
  • Участок мокрых процессов. Изготовление и монтаж электроповодящих схем на листе диэлектрика. Установки для химической очистки, оксидирования, меднения, проявления, гальванизации и т.п.
  • Нанесение финишного покрытия. Предварительная и окончательная очистка плат (механический и ультразвуковой способ), лужение горячим способом и т.п.
  • Желтая комната. Экспонирование и ламинирование печатных плат.
  • Участок контроля качества.
  • Участок нанесения маркировки.

Минимальная стоимость организации подобного производства «под ключ» — от 350 тысяч рублей (начальное оборудование) до 30 миллионов рублей (многопрофильное оборудование).

Также необходимо выделить 600 тысяч рублей на сырье для начального производства — основы плат, химические растворы, фольга, медь и прочее.

Выбор комплекта оборудования зависит от множества параметров самого производства, также от планируемого объема и удовлетворения спроса.

Производство в небольших объемах требует недорогое оборудование, которое способно удовлетворить спрос на оперативное и краткосрочное исполнение простых заказов.

Качество и точность плат, изготовленных на таком оборудование, удовлетворит простых или частных заказчиков, которым необходимо не более 500 плат в год.

Также существует возможность организовать предприятие, которое будет работать по схеме контрактного производства (массовое производство печатных плат для крупного заказчика с соблюдением технологического цикла и контроля качества со стороны заказчика).

Конечно, подобное производство требует значительных капиталовложений, так как, участие бизнеса в этой нише требует яркого конкурентного отличия, в первую очередь от юго-восточного сектора рынка (Тайвань, Китай, Индия и т.п.), следовательно, оборудование должно быть дорогим и высококлассным.

Профессионализм кадров в России, что также является конкретным преимуществом, гарантируется нам высокой степенью подготовки специалистов в местных ВУЗах радиоэлектроники.

Следовательно, контрактное производство печатных плат, при наличии специалистов и хорошего оборудования, это не фантазия, а вполне готовый бизнес-план для подобного предприятия. Ведь мировой объем контрактного производства превышает 40 миллиардов долларов в год и явного региона-лидера в этой отрасли нет.

Одинаково эффективно функционируют предприятия как в Китае, так и в Европе. Это связано не только с унификацией производства, но и качеством изготовления. Поэтому у российских предприятий, организуемых под контрактное производство, есть все шансы успешно влиться и функционировать в этой нише.

Персонал и прочие моменты данного бизнеса

Главное при организации подобного бизнеса — четкое знание и представление процессов. Без знаний участие в данном бизнесе возможно лишь в форме соинвестирования. И никакая статья с бизнес-идей не изменит ситуации. Поэтому предполагается, что организатор знает все особенности и тонкости, понимает какое оборудование ему необходимо, а также какие специалисты нужны на предприятии.

В цехе, специализирующемся на мелкосерийном производстве,  будет достаточно 4 операторов-универсалов, следящих за изготовлением печатных плат. Также необходим специалист по контролю качества и начальник производства. Разнорабочие-грузчики, бухгалтера, маркетолог, секретарь и уборщицы могут быть привлечены по договору-подряду по мере необходимости.

Расширение бизнеса возможно за счет организации дочерних производств электроники и электронных устройств, где потребность в печатных платах будет удовлетворять основное производство.

При правильной организации бизнеса и выборе направления производства — окупаемость достигается через 1-2 года.

Смотрите также похожие бизнес-идеи:

Специально для hobiz.ru

Источник: https://hobiz.ru/ideas/promo/biznes-na-proizvodstve-i-prodazhe-pechatnyx-plat-optom/

Процесс производства печатных плат на заводе JLCPCB

Бизнес на производстве и продаже печатных плат: устройство предприятия и особенности

JLCPCB – первый в Китае завод, специализирующийся на изготовлении прототипов и малых партий печатных плат, был создан в 2006 году. Сегодня JLCPCB имеет четыре производственных участка.

Давайте вместе с нами пройдем по всем этапам производства двухсторонней печатной платы, чтобы узнать, как она изготавливается, и вы сможете увидеть, сколько заботы и внимания мы уделяем каждому шагу этого процесса – от производства до контроля качества и отправки посылки.

Этап 1. От файла до фотошаблона

После получения заказа онлайн ($2 за 10 плат) служба поддержки потребителей JLCPCB передает файлы Gerber инженерам для предварительной проверки.

После прохождения контроля файл переносится на наши лазерные фотоплоттеры, установленные в темном помещении с контролируемыми параметрами температуры и влажности, где на них изготавливаются фотошаблоны (пленки).

Используя данные описания печатной платы, фотоплоттер преобразует их в ее пиксельное изображение. Экспонированная фотопленка автоматически проявляется и выгружается оператору. Пленки готовы к использованию в процессе производства печатных плат.

Этап 2. Резка материала

Большой лист стеклотекстолита FR4 стандартного промышленного качества толщиной 0.4/0.6/0.8/1.0/1.2/1.6/2.0 мм с наклеенными на обе стороны слоями высококачественной меди (ламинатом) разрезается на куски нужного размера для изготовления групповых заготовок, называемых панелями.

Этап 3. Сверление

Отверстия в панели для выводов компонентов и межслойных переходов сверлятся на основании информации, содержащейся в файле сверловки (Drill File), автоматически генерируемом EasyEDA наряду с другими файлами Gerber.

Дополнительные отверстия, которые сверлятся по углам панели, служат реперными точками для совмещения с фотошаблонами верхнего и нижнего слоя на Этапе 5.

Это дает гарантию, что заранее просверленные отверстия затем окажутся точно в центрах контактных площадок.

Сверлильный станок управляется компьютером, а рабочий только выбирает нужную программу сверловки, которая сообщает автомату, как и чем делать отверстия в печатной плате. Многие сверлильные станки могут автоматически загружать и выгружать панели после окончания каждой сверловки на протяжении 24 часов в сутки. На одном из заводов JLCPCB имеется более 70 сверлильных станков.

Этап 4. Осаждение меди

После сверловки панели очищаются и помещаются в электролизные ванны, где на всю без исключения поверхность панели осаждается очень тонкий дополнительный слой меди, чтобы затем создать то, что называется металлизированными отверстиями. Переходные отверстия, соединяющие проводники разных слоев, имеются практически во всех печатных платах с числом слоев два и более. Весь процесс погружения, нанесения покрытия, мойки и сушки контролируется компьютером.

Этап 5. Перенос изображения внешних слоев

Сначала вся плата сначала покрывается тонким слоем фоточувствительного материала, называемого «сухой фоторезист». Слой фоторезиста освещается ультрафиолетовой лампой через маску фотошаблона, защищающего от воздействия света дорожки и контактные площадки, но пропускающего ультрафиолетовый свет на все остальные участки платы.

Под воздействием ультрафиолетового света фоторезист полимеризуется и приобретает начальную прочность. Незатвердевший фоторезист удаляется «проявлением», обнажая медь, которая сформирует требуемый рисунок проводников и контактных площадок.

Затем панель нагревается в печи, чтобы повысить прочность оставшегося фоторезиста для следующего процесса.

Этап 6. Нанесение защитного покрытия

На следующем этапе выполняется гальваническое осаждение меди для увеличения ее толщины на открытых участках и внутри металлизированных отверстий, после чего поверх наносится тонкий слой олова. В конце этого этапа весь оставшийся фоторезист удаляется, оставляя панель со сплошным слоем меди, с дорожками, контактными площадками и переходными отверстиями, покрытыми тонким слоем олова.

Этап 7. Травление

Участки панели, которые на этапе травления должны оставаться покрытыми медью, с помощью лужения защищены оловом.

Травление удаляет с панели ненужную медную фольгу, оставляя нетронутыми области, покрытые оловом (не считая небольшого бокового подтравливания, которое компенсируется путем автоматического увеличения ширины дорожек и контактных площадок на начальном этапе подготовки фотошаблона).

Затем оловянное покрытие химически удаляется, в результате чего повторно открывается чистая медь, которая теперь остается только в тех местах, где находятся проводящие области – дорожки, контактные площадки и переходные отверстия.

Шаг 8. Автоматизированный оптический контроль

Автоматизированный оптический контроль (Automated optical inspection, AOI) – это процедура оптической проверки несмонтированных печатных плат. AOI позволяет выявить такие дефекты, как перетравленные дорожки, или области, где фоторезист, возможно, был поцарапан или отколот, из-за чего в дорожках образовались вырезы. Обнаружить подобные дефекты с помощью электротестирования очень трудно.

Системы AOI сканируют слои платы с помощью лазерного датчика. Зафиксированное изображение оцифровывается, улучшается и затем сравнивается с оригинальным Gerber файлом. Используя такое сравнение, система AOI может обнаруживать и выделять любые дефекты или подозрительные области намного быстрее и точнее, чем визуальный контроль.

Этап 9. Паяльная маска

Паяльная маска представляет собой эпоксидное покрытие, наносимое на несмонтированные печатные платы для предотвращения образования случайных перемычек припоя и защиты от воздействия окружающей среды. Чаще всего паяльная маска бывает зеленой, однако доступно и множество других цветов, таких как красный, черный, белый, желтый и синий.

После очередной чистки панели загружаются в машину для нанесения паяльной маски, которая полностью покрывает обе стороны панелей. Затем панели проходят через сушильный шкаф, в результате чего маска затвердевает и приобретает прочность, достаточную для использования в следующей операции.

Далее панели экспонируются под ультрафиолетовым светом через набор фотошаблонов, которые предварительно точно совмещаются (лучше 50 мкм) с медными дорожками и контактными площадками панели.

Фотошаблоны прозрачны там, где паяльная маска впоследствии должна затвердеть, и непрозрачны, где паяльная маска должна смыться на этапе «проявления», освободив на панели контактные площадки.

На этапе проявления удаляется назатвердевший и ненужный фоторезист.

Чтобы гарантировать, что открывшаяся медь будет идеально паяемой, панели проверяются на предмет отсутствия остатков фоторезиста на контактных площадках или в отверстиях.

Даже самые незначительные остатки ухудшили бы паяемость готовой печатной платы. Лишь после этого фоторезист окончательно закрепляется, или «полимеризуется», чтобы обеспечить постоянное устойчивое покрытие.

Этап 10. Шелкографическая маркировка

Шелкография помогает потребителям лучше представлять размещение компонентов на печатной плате.

Буквы, числа, логотипы, даты изготовления и контуры компонентов, взятые из слоя шелкографии файлов Gerber, автоматически печатаются на верхней поверхности панели устойчивой к травителю белой краской с помощью специального струйного принтера. Если шелкография требуется и на нижней поверхности, краска, нанесенная на верхнюю поверхность, высушивается, после чего панель переворачивается, и процесс печати повторяется с использованием файла шелкографии для нижней стороны.

Затем панель вновь высушивается, чтобы окончательно закрепить паяльную маску и шелкографическую краску.

Этап 11. Защита поверхности

На этом этапе платы покрываются иммерсионным золотом по подслою никеля, химическим серебром или подвергаются горячему облуживанию припоем. Основное назначение этой операции – защитить открытые области меди от коррозии и обеспечить паяемость поверхности при сборке печатной платы.

Этап 12. Обрезка по контуру и скрайбирование

После этапа защиты поверхности объединенные в панели платы должны быть вырезаны по контуру в соответствии с формой корпуса с помощью управляемого компьютером фрезерного станка с торцевой или дисковой фрезой. Фрезерная обрезка по контуру сразу же дает гладкие края печатных плат и не требует последующей обработки.

Скрайбирование используется для механического предразделения печатных плат. V-образные разделительные надрезы формируются на печатной плате с помощью высокоточных резцов. Разделительные надрезы позволяют легко выломать платы из общей панели.

Этап 13. Электротестирование

Все многослойные печатные платы проходят процедуру электрического тестирования на соответствие оригиналу. Используя тестер с летающими щупами, мы поверяем каждую цепь, чтобы убедиться, что ни одна из них не оборвана и не замкнута на другую.

Этап 14. Выходной контроль, упаковка и отгрузка

Перед отправкой заказчику все платы, изготовленные JLCPCB, проходят проверку целостности печатных проводников и заключительный визуальный контроль.

Источник: https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=517275

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.