Plăci cu circuite multistrat, ca componente de bază, poartă conexiuni de circuit complexe între componentele electronice, iar procesul lor de fabricație integrează diverse tehnologii avansate și procese de precizie. Următoarele vor detalia procesul de fabricație a plăcilor de circuite multi-strat.
Pregatirea materiei prime
Pentru a produce plăci de circuite multi-strat, primul pas este selectarea materiilor prime adecvate. Laminatul placat cu cupru este un material de bază, cunoscut în mod obișnuit ca substrat FR-4, care are proprietăți mecanice și izolatoare bune și este potrivit pentru majoritatea produselor electronice convenționale; Pentru scenariile de aplicații de-frecvență înaltă și de-viteză mare, cum ar fi echipamente de comunicație 5G, sunt necesare substraturi de politetrafluoretilenă cu constantă dielectrică scăzută pentru a reduce pierderile de transmisie a semnalului. Pe langa substrat, foaia semi polimerizata este indispensabila in procesul de laminare. Este compus în principal din rășini și materiale de armare, care pot fi întărite la căldură și presiune pentru a obține o legătură puternică între straturi. În același timp, folie de cupru de înaltă calitate este utilizată pentru a forma linii de circuit. Sunt selectate diferite grosimi de folie de cupru în funcție de cerințele curente de transport, cu grosimi comune, cum ar fi 18 μ și 35 μ.
Producția de circuite a stratului interior
transfer de model
După tăierea plăcii placate cu cupru-la dimensiunea corespunzătoare, efectuați un tratament de curățare a suprafeței pentru a îndepărta petele de ulei, impuritățile etc., pentru a asigura aderența proceselor ulterioare. Apoi, aplicați uniform o peliculă uscată fotosensibilă pe suprafața substratului și expuneți-o folosind o mașină de expunere. În timpul procesului de expunere, modelul circuitului stratului interior este proiectat pe filmul uscat de lumina ultravioletă printr-o fotomască, iar filmul uscat al părții care primește lumină suferă o reacție de fotopolimerizare, rezultând o modificare a proprietăților sale. Apoi, filmul uscat neexpus este dizolvat folosind o soluție de dezvoltare pentru a transfera cu precizie modelul de circuit al stratului interior pe laminatul placat cu cupru-.
gravare
După finalizarea dezvoltării, intră în procesul de gravare. Mașina de gravat conține o soluție specifică de gravare care poate reacționa chimic cu folie de cupru care nu este protejată de o peliculă uscată, corodând și îndepărtându-l, lăsând în urmă partea acoperită de filmul uscat pentru a forma un circuit precis al stratului interior. După terminarea gravării, utilizați o soluție specializată de îndepărtare a peliculei pentru a îndepărta pelicula uscată reziduală de pe circuit și circuitul stratului interior transparent este finalizat. După finalizare, utilizați echipamente automate de inspecție optică pentru a efectua o inspecție completă a circuitului, folosind camere de înaltă definiție-și sisteme de procesare a imaginilor pentru a identifica dacă există scurtcircuite, circuite deschise, abateri ale lățimii liniei și alte probleme în circuit și reparați-le în timp util.
oxid brun
Pentru a spori puterea de aderență între stratul interior al foliei de cupru și foaia semi-întărită, este necesar un tratament de rumenire. Prin utilizarea unei soluții chimice specifice, pe suprafața foliei de cupru se formează un strat uniform de oxid cu o structură micro-fagure, crescând suprafața foliei de cupru, îmbunătățind aderența acesteia la rășină și sporind capacitatea de umezire a rășinii care curge. Acest lucru asigură că rășina poate fi umplută complet și strâns legată în timpul laminării ulterioare, prevenind probleme precum delaminarea cauzată de lipirea slabă.
laminare
Stratificarea este un proces cheie în fabricarea plăcilor de circuite multi-strat, care vizează stivuirea plăcilor de circuite cu mai multe straturi interioare cu foi semi-întărite și folii exterioare de cupru, conform cerințelor de proiectare, pentru a forma un întreg. În primul rând, pe baza numărului de straturi și a structurii de proiectare a plăcii de circuit, planificați cu atenție secvența de stivuire a plăcii interioare, a foii semi-întărite și a foliei exterioare de cupru. La stivuire, este necesar să vă asigurați că pozițiile fiecărui strat sunt aliniate cu precizie, altfel va afecta conectivitatea circuitului și transmisia semnalului. Apoi, tabla stivuită este plasată într-o mașină de laminare la temperatură înaltă și presiune înaltă și supusă la o temperatură ridicată de aproximativ 150 de grade și la un mediu de presiune înaltă de aproximativ 400 psi pentru o perioadă de timp pentru a se topi și a curge rășina în foaia semiîntărită, umple micile goluri, se solidifică între fiecare strat și se solidifică între fiecare strat. fiecare strat. Tehnologia avansată de lipire în vid poate extrage aer în timpul procesului de lipire, poate evita generarea de bule, poate asigura că uniformitatea grosimii medii este controlată cu ± 3% și poate îmbunătăți calitatea generală a plăcii de circuit.
foraj
Conexiunile electrice dintre straturile plăcii de circuite laminate cu mai multe straturi-nu au fost încă realizate, iar canalele de conectare trebuie deschise prin procesul de foraj. Conform documentelor de proiectare, echipamente de foraj de înaltă precizie, cum ar fi mașinile de găurit mecanice sau burghiile cu laser CO ₂, sunt folosite pentru a găuri găuri de diferite diametre în locații desemnate, inclusiv găuri traversante pentru conectarea diferitelor straturi de circuite, găuri oarbe pentru conectarea doar a straturilor parțiale și găuri îngropate. Tehnologia modernă de fabricație poate realiza prelucrarea precisă a deschiderilor de până la 50 μm, satisfacând nevoile de producție ale plăcilor de circuite cu densitate mare-. După ce găurirea este finalizată, vor exista resturi reziduale de foraj și reziduuri de adeziv pe peretele găurii, care trebuie curățat și tratat pentru a îndepărta reziduurile de adeziv. Îndepărtați complet impuritățile prin înmuierea în soluții chimice sau clătirea cu pistoale cu apă-înaltă presiune pentru a asigura curățenia peretelui găurii și pregătiți-vă pentru metalizarea ulterioară a găurii.
Metalizarea găurilor și galvanizarea
Depunerea chimică de cupru
Pentru a face peretele găurii izolat conductiv, se efectuează mai întâi depunerea chimică a cuprului. Cufundați placa de circuite într-o soluție chimică care conține ioni de cupru și utilizați agentul reducător din soluție pentru a cataliza reducerea unui strat foarte subțire de cupru pe suprafața peretelui găurii, de obicei cu o grosime de 0,3-0,5 μ. Acest strat de cupru servește drept „strat de semințe” pentru galvanizarea ulterioară, oferind o cale inițială pentru conducerea curentului.
Placare cu panouri
Pe baza stratului subțire de cupru format prin depunerea chimică a cuprului, se efectuează galvanizarea completă a plăcii. Așezați placa de circuit într-o baie de placare, iar prin electroliză, ionii de cupru din baie se depun continuu pe pereții găurii și folia de cupru pe suprafața plăcii, mărind grosimea stratului de cupru. În general, grosimea cuprului de pe pereții găurii este îngroșată la 25 μ sau mai mult pentru a îndeplini cerințele de conductivitate a circuitului și de purtare a curentului.
Imagini de tipar
transfer de model
Similar cu transferul modelelor de circuite ale stratului interior, o peliculă uscată este aplicată pe suprafața stratului exterior de laminat placat cu cupru-, iar modelele de circuit ale stratului exterior sunt transferate pe filmul uscat utilizând tehnologia de imagistică directă cu laser sau metoda tradițională de expunere cu fotomască. Apoi, modelele circuitelor sunt dezvoltate pentru a deveni vizibile.
Galvanizarea grafică
Efectuați galvanizarea modelului pe suprafața expusă de cupru a modelului de circuit dezvoltat. Galvanizarea unui strat de cupru care îndeplinește cerințele de grosime de proiectare, îngroșarea în continuare a grosimii de cupru a secțiunii circuitului pentru a îmbunătăți conductivitatea și acoperirea unui strat de staniu pentru protecție în procesele de gravare ulterioare.
Decapare și gravare a filmului
Utilizați soluție de hidroxid de sodiu pentru a îndepărta stratul de peliculă uscată galvanizată, expunând stratul de cupru neprotejat. Reutilizați soluția de gravare pentru a coroda și îndepărta stratul de cupru din aceste zone fără circuit, formând linii precise ale circuitului exterior. În cele din urmă, utilizați o soluție specializată de îndepărtare a staniului pentru a îndepărta stratul de staniu care și-a îndeplinit misiunea de protecție.
tratarea suprafeței
Pentru a proteja folia de cupru de pe suprafața plăcii de circuit, pentru a îmbunătăți lipirea și rezistența la oxidare, este necesar un tratament de suprafață. Metodele comune de manipulare includ:
scufundare în aur
La punctele finale de sudură și inserție, un strat de nichel și aur este acoperit prin metoda de depunere chimică. Stratul de nichel are duritate ridicată și rezistență bună la uzură, iar stratul de aur are o stabilitate chimică puternică, care poate preveni eficient oxidarea punctului final și poate asigura o bună performanță a conexiunii electrice. Este folosit în mod obișnuit în produse electronice de ultimă generație și în domenii cu cerințe de fiabilitate extrem de ridicate.
Nivelare prin lipire cu aer cald (HASL)
Folosind tehnologia de nivelare a aerului cald, se aplică un strat de aliaj de plumb de staniu pentru a acoperi punctul final de sudare pentru a-l proteja și pentru a oferi performanțe excelente de sudare. Costul este relativ mic și este utilizat pe scară largă.
Mască de lipit organică
Pe suprafața foliei de cupru se formează un strat de peliculă de protecție organică pentru a preveni oxidarea cuprului. În același timp, folia de protecție se poate descompune rapid în timpul sudării, fără a afecta efectul de sudare. Procesul este simplu și costul este scăzut, ceea ce este potrivit pentru unele produse care sunt sensibile la cost și au cerințe moderate de fiabilitate.
Mască de lipit și imprimare de caractere
masca de lipit
După finalizarea producției plăcilor de circuite, zonele care nu sunt lipite și de contact trebuie protejate cu rezistență de lipit pentru a preveni scurtcircuitele și oxidarea circuitului în timpul lipirii. Mai întâi, curățați și rugați suprafața plăcii pentru a îmbunătăți aderența. Apoi, aplicați uniform vopsea verde fotosensibilă lichidă prin serigrafie, pulverizare și alte metode și pre-uscați vopseaua verde pentru a o usca preliminar. Apoi, se efectuează expunerea la ultraviolete pentru a permite vopselei verzi din zona transparentă a filmului să sufere o reacție de polimerizare și să se solidifice. Apoi, soluția de carbonat de sodiu este utilizată pentru dezvoltare pentru a îndepărta partea neexpusă a vopselei verzi. În cele din urmă, se efectuează coacere la-înaltă temperatură pentru a întări complet vopseaua verde.
Imprimarea caracterelor
Pentru confortul instalării, depanării și întreținerii plăcilor de circuite, caractere precum textul, mărcile comerciale și numerele de piesă sunt imprimate pe suprafața plăcii prin serigrafie. Cerneala caracterului este întărită după uscare la căldură sau iradiere cu ultraviolete, făcându-l clar, ferm și ușor de identificat.
Formare și tăiere
În funcție de dimensiunile exterioare cerute de client, utilizați mașini de turnat CNC sau mașini de perforat pentru a tăia și modela placa de circuit. Când tăiați, utilizați orificiul de poziționare pentru a introduce ștecherul și fixați placa de circuite pe pat sau matriță pentru a asigura acuratețea tăierii. Pentru plăcile de circuite cu degete aurii, după turnare, zona degetelor aurii trebuie să fie șlefuită și înclinată pentru a facilita inserarea ulterioară. Dacă este o placă de circuit cu mai multe cipuri, o linie de întrerupere în formă de X-trebuie să fie predeschisă pentru a facilita dezasamblarea și despicarea clientului după introducere.
Testarea performanței electrice și inspecția aspectului
Testarea performanței electrice
Efectuați teste cuprinzătoare de performanță electrică pe placa de circuite prin testarea cu ac zburător sau mașini de testare complet automate, inclusiv testarea conductibilității, pentru a verifica dacă există circuite deschise sau scurte în circuit; Testarea impedanței asigură că impedanța liniei îndeplinește cerințele de proiectare și garantează calitatea transmisiei semnalului; Și alte teste specifice ale indicatorilor de performanță electrică, cum ar fi testele de rezistență a izolației.
Inspecție vizuală
Manual sau cu ajutorul echipamentelor automate de testare, inspectați cu atenție aspectul plăcii de circuit pentru a vedea dacă există zgârieturi sau goluri în circuit, dacă există bule sau amprente lipsă în stratul de mască de lipit, dacă caracterele sunt clare și complete și dacă grosimea plăcii și deschiderea respectă standardele. Reparați prompt defectele minore detectate în timpul inspecției și îndepărtați produsele ne-conforme care nu pot fi reparate.
ambalare și expediere
Plăcile de circuite multistrat care au trecut teste stricte sunt sigilate și ambalate în vid pentru a preveni umiditatea, oxidarea și deteriorarea fizică în timpul transportului. După finalizarea ambalajului, atașați eticheta produsului și instrucțiunile relevante, care detaliază modelul produsului, specificațiile, data producției și alte informații, apoi expediați și livrați clientului.