2023年にPCB製造事業を始めるには？

プリント基板の製造は、電子機器の製造に欠かせない部品であるため、どの国でも収益性の高いビジネスです。

職人さんなら自宅でもこんなアイテムが作れる！ 基板の製造技術は一般の人には手の届かない段階にあるわけではなく、ほとんどのコンポーネントはラジオ市場やインターネットの専門サイトで簡単に見つけることができます。

工場で設計された基板の需要はさらに高まっていますが、その製造には適切な設備が必要であり、明確な組み立て手順に従う必要があります。

今日の記事では、家庭と工場の生産について詳しく説明し、そのようなビジネスにかかる一般的なおおよそのコストをナビゲートするのに役立ちます。

プリント基板とは何ですか?

現代のガジェットは、プリント基板などのコンポーネントなしではその存在を想像できません。 ワークピースは、電流を流す回路を含む誘電体材料のプレートです。

このような「静脈」は、誘電体の表面そのものに位置することも、プリント回路基板のベースの内部に埋め込まれることもあります。

ボードの目的は、電子デバイスのコンポーネントを単一のネットワークに結合することです。 これらは電気を通し、ガジェットの要素を統合された機械構造に接続します。 基板端のピンはXNUMX対XNUMXで半田付けされています。

プリント基板は何でできていますか?

ボードが個人使用の家庭用機器で製造された場合、一部の設計コンポーネントがこのリストから除外される場合があります。

プリント基板の分類は、使用温度閾値や応用業界などの要因によって異なります。

層数によるプリント基板の分類:

§ 片面 - 誘電体箔コーティングは片面のみに適用されます。

§ 両面 - 誘電体箔コーティングが PCB の両面に適用されます。

§ 多層 - 誘電体ベースには複数の層があり、それぞれに箔コーティングが施されています。

さまざまな電子機器の製造においては、基盤自体の機能に問題が生じる場合があります。 フレキシブルディスプレイを備えたスマートフォンでは、脆すぎる誘電体が問題となり、一般的な基板を高温で動作させると溶解し、それに応じて故障が発生します。

製品の範囲が拡大することで、コンポーネントを実装するための新しいソリューションが登場します。 このため、PCB 業界は、誘電体ベース材料の特性に基づいたさらに別の分類を導入することを余儀なくされました。 リジッドプリント基板やフレキシブルプリント基板などの用語が技術文献に登場します。

印刷用ボードの使用の特殊性 (高周波/低周波、温度など) を考慮した個別の技術ソリューションもあります。

プリント基板を製造する技術。

プリント基板を製造する技術プロセスには XNUMX つの主要な段階があり、各段階は高価な設備と準備された場所を必要とする、より局所的な作業に分割されています。

生産を始める前に、材料や設備の準備に悩む必要があります。 プリント基板の製造に必要なすべての「原材料」のリストを以下の表に示します。 レイヤー数に基づく分類が考慮されました。

2. 印刷用基板ブランクの形成

ワークピースは箔誘電体材料から形成されます。 工業生産における誘電体は、ガラス繊維 (90% の場合) または布地または紙ベースのテキストライトです。

ワークピースの厚さの選択は、注文の要件そのものに基づいて行われます。強度と導電率が高いほど、ベースは厚くなります。 非ターゲット生産では、平均厚さインジケータが使用されます - 装置は13〜14ミリメートルに調整されます。

ブランク形成のスキーム:

1. 装置上で必要な形状を切り出します。

2. アルミホイルを用意します。

3. カットした部分にホイルを貼ります。 塗布の厚さは、ボードの使用目的によって異なります。

別の生産グループは、印刷用のアルミニウム基板で構成されています。これらは、コンポーネントの動作のために基板の表面全体に導電性を得る必要がある場合に、照明機器に使用されます。

アルミ板はXNUMX種類に分けられます。

§ 外部酸化あり - 固体の酸化アルミニウムシートで、その周囲に銅箔があります。 他の金属も使用できますが、その使用には誘電体の薄い層を事前に塗布する必要があります。

§ 完全酸化 - 装置による絞り加工が材料の基礎部分に導入されるため、加工はワークピースの深さの大部分に適用されます。 正確な値は、システムによって設定されたテンプレートに従って機器によって計算されます。

実際には、最初の方法は、より経済的なタイプの生産に属します。 起業家は費やす時間を50〜70％削減し、機器用の追加モジュールを購入しません。

最も時間のかかる生産段階では、副原料や設備に多額の投資が必要です。

プリント基板の図面を取得するには、3 つの方法のいずれか、またはそれらを組み合わせて使用​​します。

電流を流すための描画方法:

1. 化学物質。

これには XNUMX つの段階が含まれます。ホイル層のあるブランクにマスクを追加し、化学粒子を衝突させて余分な部分を除去します。 装置には、フォトレジスト、フォトマスク、紫外線源が必要です。

ワークピースの表面全体がフォトレジスト (液体またはフィルム) で満たされ、次に導電体の経路がテンプレートを通して紫外線で照明されます。

保護されていない領域は化学溶液（塩化第二鉄または硫酸銅）で洗浄され、その後箔層が除去され、導電性パターンのみが残ります。

2. 機械的。

実装には、テンプレートに従ってワークピースの表面上の箔の不要な領域を除去できる機械的動作のための特別な装置が必要です。

3. レーザー。

以前は、銅とアルミニウムの反射特性が高かったため、この方法は実際には使用されていませんでした。 しかし、進歩は止まらず、2018 年にはレーザー装置が波長を微調整できるようになり、反射パラメータが高い表面でも設置が使用できるようになりました。

工業生産では、機械装置を使用して絵を描く方法が最も一般的でした。 起業家は、化学彫刻に必要な多額の追加資金や、レーザー機器の使用が高価すぎることを心配する必要はありません。

絞り加工は、プリント基板ブランクの加工における最初のステップにすぎません。 さらに、要素は、望ましい形状を獲得するまで、さらに XNUMX つの中間技術段階を経ます。
穴は特別な機械またはレーザー装置によって開けられます。 XNUMX 番目のオプションは、機械的な処理を使用してアクションを実装することが物理的な観点から非現実的である場合に、より細かい作業に使用されます。

メタライゼーション自体は次の XNUMX つの方法で実行できます。

1. 機械的に。

実装には高精度の設備（工業生産用）と材料（導電性接着剤やリベット）が必要です。

この方法は使用すると非常に高価であるため、高精度のプリント基板や家庭でのメタライゼーションなど、選択的にのみ使用されます。

2. 化学的に。

穴は、銅ビレット上に堆積物が蓄積することによって金属化されます。 このプロセスは、フォーム自体にパターンを直接描画する前に行われます。

XNUMX 番目の方法は、工業生産では簡単に実装できますが、技術的なニュアンスと期間が豊富であるため、家庭での使用にはほとんど使用されません。

複数の層を含む多層プリント基板にのみ使用されます。

既製のブランクをプレスすると絶縁体の外層や銅の散布自体が損傷する可能性があるため、このプロセスは穴のめっきの前に行われます。

工業生産における印刷用の板をプレスするスキーム:

ビアはプレス前に形成することもできます。 その後、プリント基板の機能は拡張しますが、製造コストは30〜40％増加します。

「スタブ」を使用するには、起業家は生産の収益性と、設備のコストを含む製造プロセス自体のコストとの間の合理的な妥協点を見つける必要があります。

どこで商品を販売できますか？

§ 自動車生産における電子充填。

§ 医療機器の詰め物;

§ コンピュータ技術に関連する産業。

§ 大型および小型の家電製品 + 測定器。

ビジネスを始めるのにかかる総費用は少なくとも75,000ドルです。 これには、材料費、従業員の給与、設備、施設の賃貸料、マーケティング キャンペーン、実施のための追加費用が含まれます。

財務計画に追加の費用項目 (修理、機器のメンテナンスなど) が用意されている場合、24 つの PCB 生産ラインの平均投資回収額は 30 ～ XNUMX か月のレベルになります。

製品概要

PCB製造 回収期間が長く、収益性の高いビジネスです。 誰もが自分のお金を取り戻すために 2 年以上待つ準備ができているわけではありません。 ただし、ビジネスが成功し、拡大の可能性がある場合は、この期間を半分に短縮でき、毎月さらに利益が増加します。