Plăcile cu patru-straturi, cu avantajele lor de densitate mare a cablurilor și transmisie stabilă a semnalului, au devenit componente de bază în numeroase sisteme electronice complexe. Procesul lor de producție integrează prelucrarea de precizie și controlul strict, fiecare pas având un impact crucial asupra performanței produsului.
1. Procesul de pregătire preliminară
Pregătirile preliminare pentru producția de plăci cu patru-straturi reprezintă baza pentru asigurarea desfășurării fără probleme a proceselor ulterioare. Primul pas este selectarea substratului, acolo unde trebuie alese laminate-cablate cu cupru (CCL) pe baza scenariilor de aplicare ale produsului și a cerințelor de performanță. Performanța izolației, rezistența mecanică, rezistența la căldură și alți parametri ai substratului trebuie să fie supuși unor teste riguroase pentru a se asigura că îndeplinește cerințele de utilizare ale plăcilor cu patru-straturi.
II. Procesul de producție a stratului interior
Producția stratului interior este unul dintre pașii cheie în fabricarea unei plăci cu patru straturi, iar calitatea acesteia are un impact direct asupra performanței întregii plăci de circuite.
(1) Pre-tratamentul substratului interior
Pretratarea laminatului de-cupru interior (CCL) are ca scop îndepărtarea stratului de oxid, a petelor de ulei și a impurităților de pe suprafața substratului, sporind astfel aderența cernelii în procesele ulterioare. Pretratarea include de obicei etape precum degresarea și micro-gravarea. Degresarea se poate realiza prin curățare chimică pentru a îndepărta uleiul și grăsimea de pe suprafața substratului. Micro-gravarea, pe de altă parte, implică gravarea ușoară pentru a crea o suprafață rugoasă uniformă pe substrat, întărind astfel legătura cu cerneala.
(II) Producția de circuite de strat interior
Mai întâi, aplicați cerneala fotosensibilă, împrăștiind uniform cerneala lichidă pe suprafața substratului interior, apoi întăriți-o într-o peliculă prin uscare. Apoi, treceți la expunere. Importați fișierul de model de circuit digital pregătit în aparatul de expunere LDI, care utilizează lumina laser pentru a scana și a expune direct substratul acoperit cu cerneală fotosensibilă. Acest lucru face ca cerneala din zonele expuse laserului să sufere o reacție de întărire, în timp ce zonele neexpuse rămân solubile.
După expunere, dezvoltarea se realizează prin plasarea substratului într-o soluție de revelator. Cerneala neîntărită este dizolvată și îndepărtată, lăsând un model de cerneală întărit pe suprafața substratului, care se potrivește cu modelul digital. În continuare, gravarea este efectuată prin plasarea substratului într-o soluție de gravare. Folia de cupru care nu este acoperită de cerneală este gravată, iar folia de cupru rămasă formează circuitul stratului interior. Ulterior, cerneala întărită de pe suprafața circuitului este îndepărtată printr-un proces de îndepărtare a filmului, dezvăluind circuitul stratului interior transparent.
(III) Inspecția stratului interior
După finalizarea fabricării circuitului stratului interior, este necesară o inspecție riguroasă. Conținutul inspecției include conductivitatea circuitului, condițiile de scurtcircuit și dacă lățimea liniilor și distanța îndeplinesc cerințele. De obicei, echipamentele automate de inspecție optică sunt utilizate pentru a efectua o scanare cuprinzătoare a circuitului prin principii de imagistică optică, detectând prompt defectele circuitului și asigurând calitatea circuitului stratului interior.
III. Proces de laminare
Procesul de laminare implică combinarea substratului interior, preimpregnat și folia exterioară de cupru pentru a forma structura generală a unei plăci cu patru-straturi.
(1) Pregătirea pentru laminare
Conform cerințelor, substratul interior, preimpregnatul și folia exterioară de cupru sunt stivuite într-o anumită ordine. Preimpregnatul este realizat din pânză din fibră de sticlă impregnată cu rășină epoxidică, care se întărește sub încălzire și presiune, servind ca agent de lipire între straturi. La stivuire, este necesar să se asigure acuratețea de aliniere a fiecărui strat, iar pinii de poziționare sunt de obicei utilizați pentru poziționare pentru a evita alinierea greșită a straturilor care afectează conexiunile circuitelor.
(II) Operația de laminare
Puneți plăcile pliate în laminator și continuați cu laminarea în condițiile specificate de temperatură, presiune și timp. În timpul procesului de laminare, rășina din preimpregnat se va topi și curge, umplând golurile dintre straturi și lipindu-se strâns cu substratul interior și folia exterioară de cupru. Simultan, rășina se va întări pentru a forma un strat izolator rigid, separând circuitele fiecărui strat și realizând izolarea electrică. Parametrii procesului pentru laminare trebuie să fie strict controlați pentru a asigura o legătură puternică între straturi, absența bulelor, delaminarea și alte defecte.
IV. Procedura de procesare a stratului exterior
După laminare, începe etapa de prelucrare a stratului exterior, care include în principal procese precum găurirea, metalizarea găurilor și fabricarea circuitului stratului exterior.
(1) Foraj
În conformitate cu cerințele, o mașină de găurit CNC este utilizată pentru a găuri diferite găuri și găuri de montare pe placa laminată. Găurile prin intermediul găurilor sunt folosite pentru a realiza conexiuni electrice între straturile de circuite, în timp ce găurile de montare sunt folosite pentru a securiza componentele electronice. În timpul forării, este necesar să se controleze precizia de poziție a găurii de foraj, dimensiunea diametrului găurii și calitatea peretelui găurii pentru a evita probleme precum abaterea găurii și pereții găurii aspru. După ce găurirea este finalizată, resturile din interiorul găurilor trebuie curățate pentru a asigura calitatea metalizării ulterioare a găurilor.
(II) Metalizarea găurilor
Metalizarea găurilor este un proces crucial pentru realizarea conexiunii electrice a căilor. În primul rând, debavurarea este efectuată pentru a îndepărta resturile și reziduurile de rășină rămase pe peretele găurii în timpul procesului de forare, asigurându-se că peretele găurii este curat și ordonat. Apoi, depunerea chimică a cuprului este efectuată prin plasarea substratului într-o soluție de depunere de cupru pentru a depune un strat subțire de cupru pe suprafața peretelui găurii, făcând conductiv peretele găurii izolator inițial. Ulterior, prin procesul de galvanizare a cuprului, stratul de cupru este îngroșat în continuare pe baza stratului de depunere de cupru, îmbunătățind conductivitatea și fiabilitatea traversei.
(III) Producția de circuite de strat exterior
Procesul de producție pentru circuitele stratului exterior este similar cu cel al circuitelor stratului interior, incluzând pași precum aplicarea cernelii fotosensibile, expunerea, dezvoltarea, gravarea și îndepărtarea peliculei. Procesul de expunere utilizează, de asemenea, o mașină de expunere LDI pentru a obține o expunere precisă pe baza modelului circuitului digital. Prin acești pași, modelul de circuit dorit este format pe suprafața exterioară a plăcii cu patru-straturi. Spre deosebire de circuitele din stratul interior, circuitele din stratul exterior trebuie conectate la vias pentru a obține continuitatea electrică cu circuitele din stratul interior.
(IV) Masca de lipit și imprimarea caracterelor
Pentru a proteja stratul exterior al circuitelor și pentru a preveni oxidarea, coroziunea și scurtcircuitele, este necesară o acoperire cu mască de lipit. În mod obișnuit, se utilizează cerneală fotosensibilă pentru mască de lipit, care formează un strat de mască de lipit pe suprafața circuitului care trebuie protejat prin procese de expunere și dezvoltare, expunând zone cum ar fi plăcuțele de lipit care necesită lipire. Culorile comune pentru măștile de lipit includ verde, albastru, negru și așa mai departe.
După aplicarea măștii de lipit, se efectuează imprimarea caracterelor. Informațiile despre caractere, cum ar fi numărul piesei componente, numărul modelului și numărul de serie de producție, sunt imprimate pe suprafața plăcii pentru a facilita instalarea și identificarea componentelor electronice. Imprimarea caracterelor se face de obicei prin serigrafie cu cerneală specializată pentru caractere pentru a asigura caractere clare și durabile.
V. Proceduri de post-procesare
(1) Tratarea suprafeței
Pentru a spori lipirea și rezistența la oxidare a plăcuțelor de lipit, este necesar un tratament de suprafață. Procesele obișnuite de tratare a suprafețelor includ pulverizarea cu staniu, aur prin imersie, placarea cu nichel-aur și OSP (Conservator organic de lipit). Diferite procese de tratare a suprafeței au caracteristici distincte și domenii aplicabile și pot fi selectate în funcție de cerințele produsului.
(II) Prelucrarea formei
În conformitate cu cerințele, utilizați o mașină de frezat CNC sau o presă de poanson pentru a procesa forma exterioară a plăcii de circuit, tăind-o în forma și dimensiunea dorite. În timpul procesării formei exterioare, este necesar să se asigure acuratețea dimensională și calitatea marginilor, evitând probleme precum bavurile și ciobirea.
(III) Inspecție finală
În cele din urmă, se efectuează o inspecție finală cuprinzătoare pe placa cu patru-straturi. Inspecția include testarea performanței electrice (cum ar fi testarea continuității, testarea izolației), inspecția aspectului (cum ar fi calitatea măștii de lipit, claritatea caracterului, zgârieturile de suprafață etc.) și inspecția acurateței dimensionale. Numai produsele care trec toate inspecțiile pot fi considerate calificate și pot trece la etapele ulterioare de ambalare și livrare.