Wielowarstwowe płytki drukowanejako podstawowe komponenty przenoszą złożone połączenia obwodów pomiędzy komponentami elektronicznymi, a proces ich produkcji integruje różne zaawansowane technologie i precyzyjne procesy. Poniżej omówiony zostanie proces produkcji wielowarstwowych-płytek drukowanych.
Przygotowanie surowca
Aby wyprodukować wielowarstwowe-płytki drukowane, pierwszym krokiem jest wybór odpowiednich surowców. Laminat pokryty miedzią to podstawowy materiał, powszechnie znany jako podłoże FR-4, który ma dobre właściwości izolacyjne i mechaniczne i jest odpowiedni dla większości konwencjonalnych produktów elektronicznych; W przypadku zastosowań wymagających wysokiej-częstotliwości i-szybkości, takich jak sprzęt komunikacyjny 5G, wymagane są podłoża z politetrafluoroetylenu o niskiej stałej dielektrycznej, aby zmniejszyć straty podczas transmisji sygnału. Oprócz podłoża, w procesie laminowania niezbędny jest arkusz półutwardzony. Składa się głównie z żywicy i materiałów wzmacniających, które można utwardzać pod wpływem ciepła i ciśnienia, aby uzyskać mocne połączenie między warstwami. Jednocześnie do tworzenia linii obwodów używana jest wysokiej jakości folia miedziana. Różne grubości folii miedzianej są wybierane zgodnie z wymaganiami dotyczącymi przenoszenia prądu, przy czym typowe grubości to 18 μ i 35 μ.
Produkcja obwodów warstwy wewnętrznej
przeniesienie wzoru
Po przycięciu płyty-pokrytej miedzią do odpowiedniego rozmiaru należy przeprowadzić czyszczenie powierzchni w celu usunięcia plam oleju, zanieczyszczeń itp., aby zapewnić przyczepność w kolejnych procesach. Następnie na powierzchnię podłoża równomiernie nakładamy suchą błonę światłoczułą i naświetlamy ją za pomocą naświetlacza. Podczas procesu naświetlania wzór obwodu warstwy wewnętrznej jest rzutowany na suchą warstwę za pomocą światła ultrafioletowego przez fotomaskę, a sucha powłoka części odbierającej światło ulega reakcji fotopolimeryzacji, w wyniku czego następuje zmiana jej właściwości. Następnie nienaświetloną suchą warstwę rozpuszcza się za pomocą roztworu wywołującego, aby dokładnie przenieść wzór obwodu warstwy wewnętrznej na laminat-pokryty miedzią.
akwaforta
Po zakończeniu wywoływania przechodzi do procesu trawienia. Maszyna do trawienia zawiera specjalny roztwór trawiący, który może reagować chemicznie z folią miedzianą, która nie jest zabezpieczona suchą powłoką, powodując jej korozję i usuwanie, pozostawiając część pokrytą suchą powłoką, tworząc precyzyjny obwód warstwy wewnętrznej. Po zakończeniu trawienia użyj specjalistycznego środka do usuwania folii, aby usunąć resztki suchej warstwy z obwodu, a obwód przezroczystej warstwy wewnętrznej zostanie ukończony. Po zakończeniu należy użyć automatycznego sprzętu do kontroli optycznej, aby przeprowadzić kompleksową kontrolę obwodu, korzystając z kamer-o wysokiej rozdzielczości i systemów przetwarzania obrazu, aby wykryć, czy w obwodzie występują zwarcia, przerwy w obwodach, odchylenia w szerokości linii i inne problemy, a następnie naprawić je w odpowiednim czasie.
brązowy tlenek
Aby zwiększyć siłę wiązania pomiędzy wewnętrzną warstwą folii miedzianej i częściowo utwardzonym arkuszem, wymagana jest obróbka brązowienia. Dzięki zastosowaniu specjalnego roztworu chemicznego na powierzchni folii miedzianej tworzy się jednolita warstwa tlenku o strukturze mikroplastra miodu, zwiększając powierzchnię folii miedzianej, poprawiając jej przyczepność do żywicy i zwiększając jej zdolność zwilżania płynącej żywicy. Gwarantuje to, że żywica może zostać całkowicie wypełniona i szczelnie związana podczas późniejszej laminacji, zapobiegając problemom takim jak rozwarstwianie spowodowane słabym wiązaniem.
laminowanie
Nakładanie warstw to kluczowy proces w produkcji wielowarstwowych-płytek drukowanych, mający na celu układanie wielowarstwowych płytek drukowanych z półutwardzonymi arkuszami i zewnętrznymi foliami miedzianymi, zgodnie z wymaganiami projektowymi, w celu utworzenia całości. Po pierwsze, w oparciu o liczbę warstw i konstrukcję płytki drukowanej, dokładnie zaplanuj kolejność układania płytki wewnętrznej, półutwardzonego arkusza i zewnętrznej folii miedzianej. Podczas układania należy upewnić się, że pozycje każdej warstwy są dokładnie wyrównane, w przeciwnym razie wpłynie to na łączność obwodu i transmisję sygnału. Następnie ułożony arkusz blachy umieszcza się w maszynie do laminowania w wysokiej-temperaturze i-ciśnieniu, a następnie poddaje działaniu wysokiej temperatury około 150 stopni i wysokiego-ciśnienia około 400 psi przez pewien okres czasu, aby stopić i rozpłynąć żywicę w półutwardzonym arkuszu, wypełnić małe szczeliny między każdą warstwą i zestalić się po ochłodzeniu, uzyskując mocne połączenie między każdą warstwą. Zaawansowana technologia klejenia próżniowego może odsysać powietrze podczas procesu klejenia, zapobiegać tworzeniu się pęcherzyków, zapewniać kontrolę jednorodności średniej grubości w zakresie ± 3% i poprawiać ogólną jakość płytki drukowanej.
wiercenie
Połączenia elektryczne między warstwami laminowanej-płytki drukowanej nie zostały jeszcze wykonane, a kanały łączące należy otworzyć w procesie wiercenia. Zgodnie z dokumentacją projektową,-precyzyjny sprzęt wiertniczy, taki jak wiertarki mechaniczne lub wiertarki laserowe CO ₂, służy do wiercenia otworów o różnych średnicach w wyznaczonych miejscach, w tym otworów przelotowych do łączenia różnych warstw obwodów, otworów ślepych do łączenia tylko częściowych warstw i otworów zakopanych. Nowoczesna technologia produkcyjna umożliwia precyzyjną obróbkę otworów o wielkości zaledwie 50 μm, spełniając potrzeby produkcyjne-płytek drukowanych o dużej gęstości. Po zakończeniu wiercenia na ściance otworu pozostaną resztki pozostałości po wierceniu i kleju, które należy oczyścić i poddać obróbce w celu usunięcia resztek kleju. Dokładnie usuń zanieczyszczenia poprzez zanurzenie w roztworach chemicznych lub spłukanie-wysokociśnieniowymi pistoletami wodnymi, aby zapewnić czystość ścianki otworu i przygotować się do późniejszej metalizacji otworu.
Metalizacja otworów i galwanizacja
Chemiczne osadzanie miedzi
Aby izolowana ścianka otworu przewodziła, najpierw przeprowadza się chemiczne osadzanie miedzi. Zanurz płytkę drukowaną w roztworze chemicznym zawierającym jony miedzi i za pomocą środka redukującego w roztworze katalizuj redukcję bardzo cienkiej warstwy miedzi na powierzchni ścianki otworu, zwykle o grubości 0,3-0,5 μ. Ta warstwa miedzi służy jako „warstwa zarodkowa” dla późniejszej galwanizacji, zapewniając początkową ścieżkę przewodzenia prądu.
Poszycie panelu
W oparciu o cienką warstwę miedzi utworzoną w wyniku chemicznego osadzania miedzi, przeprowadza się galwanizację pełnopłytową. Umieść płytkę drukowaną w kąpieli galwanicznej i poprzez elektrolizę jony miedzi w kąpieli w sposób ciągły osadzają się na ściankach otworów i folii miedzianej na powierzchni płytki, zwiększając grubość warstwy miedzi. Ogólnie rzecz biorąc, grubość miedzi na ściankach otworów jest pogrubiona do 25 μ lub więcej, aby spełnić wymagania dotyczące przewodności obwodu i przenoszenia prądu.
Obrazowanie wzorców
przeniesienie wzoru
Podobnie jak w przypadku przenoszenia wzorów obwodów warstwy wewnętrznej, na powierzchnię zewnętrznej warstwy laminatu-powlekanego miedzią nakłada się suchą warstwę, a następnie wzory obwodów warstwy zewnętrznej są przenoszone na suchą warstwę za pomocą technologii bezpośredniego obrazowania laserowego lub tradycyjnej metody naświetlania za pomocą fotomaski. Następnie opracowywane są wzory obwodów, aby stały się widoczne.
Galwanizacja graficzna
Wykonaj galwanizację wzoru na odsłoniętej miedzianej powierzchni rozwiniętego wzoru obwodu. Galwanizacja warstwy miedzi, która spełnia wymagania dotyczące grubości projektowej, dalsze pogrubienie grubości miedzi w sekcji obwodu w celu zwiększenia przewodności i pokrycie warstwą cyny w celu ochrony w kolejnych procesach trawienia.
Zdzieranie i trawienie folii
Za pomocą roztworu wodorotlenku sodu usuń warstwę suchej powłoki galwanicznej, odsłaniając niezabezpieczoną warstwę miedzi nieliniowej. Użyj ponownie roztworu trawiącego, aby skorodować i usunąć warstwę miedzi w obszarach nieobwodowych, tworząc precyzyjne linie obwodu zewnętrznego. Na koniec użyj specjalistycznego środka do usuwania cyny, aby usunąć warstwę cyny, która spełniła swoją misję ochronną.
obróbka powierzchni
Aby chronić folię miedzianą na powierzchni płytki drukowanej, poprawić lutowność i odporność na utlenianie, wymagana jest obróbka powierzchni. Typowe metody obsługi obejmują:
zanurzenie w złocie
Na końcach spawania i wstawiania, metodą osadzania chemicznego, pokrywana jest warstwa niklu i złota. Warstwa niklu ma wysoką twardość i dobrą odporność na zużycie, a warstwa złota ma dużą stabilność chemiczną, co może skutecznie zapobiegać utlenianiu w punkcie końcowym i zapewniać dobrą wydajność połączenia elektrycznego. Jest powszechnie stosowany w-wysokiej jakości produktach elektronicznych i dziedzinach o niezwykle wysokich wymaganiach dotyczących niezawodności.
Poziomowanie lutu na gorące powietrze (HASL)
Korzystając z technologii wyrównywania gorącym powietrzem, nakładana jest warstwa stopu cyny i ołowiu, aby pokryć punkt końcowy spawania, aby go chronić i zapewnić doskonałą wydajność spawania. Koszt jest stosunkowo niski i jest powszechnie stosowany.
Organiczna maska lutownicza
Na powierzchni folii miedzianej tworzy się warstwa organicznej folii ochronnej, która zapobiega utlenianiu miedzi. Jednocześnie folia ochronna może szybko rozkładać się podczas spawania, nie wpływając na efekt spawania. Proces jest prosty, a koszt niski, co jest odpowiednie w przypadku niektórych produktów wrażliwych na koszty i mających umiarkowane wymagania dotyczące niezawodności.
Maska lutownicza i drukowanie znaków
maska lutownicza
Po zakończeniu produkcji płytki drukowanej należy zabezpieczyć obszary nie lutowane i styki za pomocą masy lutowniczej, aby zapobiec zwarciom i utlenianiu obwodów podczas lutowania. Najpierw oczyść i zszorstkuj powierzchnię deski, aby zwiększyć przyczepność. Następnie równomiernie nałóż płynną, światłoczułą zieloną farbę za pomocą sitodruku, natrysku lub innymi metodami, a następnie wstępnie wysusz zieloną farbę, aby wstępnie wyschła. Następnie przeprowadza się naświetlanie ultrafioletem, aby zielona farba w przezroczystym obszarze folii przeszła reakcję polimeryzacji i zestaliła się. Następnie do wywoływania stosuje się roztwór węglanu sodu w celu usunięcia nienaświetlonej części zielonej farby. Na koniec przeprowadza się-wypalanie w wysokiej temperaturze, aby całkowicie utwardzić zieloną farbę.
Drukowanie znaków
Dla wygody instalacji, debugowania i konserwacji płytek drukowanych znaki takie jak tekst, znaki towarowe i numery części są drukowane na powierzchni płytki metodą sitodruku. Atrament znakowy utwardza się po wyschnięciu pod wpływem ciepła lub napromieniowaniu ultrafioletowym, dzięki czemu jest przezroczysty, trwały i łatwy do zidentyfikowania.
Formowanie i cięcie
W zależności od wymaganych przez klienta wymiarów zewnętrznych, do wycinania i kształtowania płytki drukowanej należy używać maszyn CNC lub wykrawarek. Podczas cięcia użyj otworu pozycjonującego, aby włożyć wtyczkę i zamocuj płytkę drukowaną na łożu lub formie, aby zapewnić dokładność cięcia. W przypadku płytek drukowanych ze złotymi palcami, po uformowaniu obszar ze złotymi palcami należy oszlifować i ustawić pod kątem, aby ułatwić późniejsze wkładanie. Jeśli jest to płytka drukowana z wieloma chipami, linia podziału w kształcie litery X- musi zostać wstępnie otwarta, aby ułatwić klientowi demontaż i podzielenie po włożeniu.
Testowanie wydajności elektrycznej i kontrola wyglądu
Testowanie wydajności elektrycznej
Przeprowadź kompleksowe testy wydajności elektrycznej na płytce drukowanej za pomocą latającej igły lub w pełni automatycznych maszyn testujących, w tym testów przewodności, aby sprawdzić, czy w obwodzie nie ma przerwy lub zwarcia; Testowanie impedancji zapewnia, że impedancja linii spełnia wymagania projektowe i gwarantuje jakość transmisji sygnału; Oraz inne specyficzne testy wskaźników wydajności elektrycznej, takie jak testy rezystancji izolacji.
Kontrola wizualna
Ręcznie lub za pomocą automatycznego sprzętu testującego dokładnie sprawdź wygląd płytki drukowanej, czy nie ma rys lub przerw w obwodzie, czy w warstwie maski lutowniczej występują pęcherzyki lub brakujące nadruki, czy znaki są wyraźne i kompletne oraz czy grubość płytki i otwór odpowiadają normom. Niezwłocznie naprawiaj drobne wady wykryte podczas kontroli i usuwaj-produkty niezgodne, których nie można naprawić.
pakowanie i wysyłka
Wielowarstwowe płytki drukowane, które przeszły rygorystyczne testy, są uszczelniane próżniowo i pakowane, aby zapobiec wilgoci, utlenianiu i uszkodzeniom fizycznym podczas transportu. Po zakończeniu pakowania dołącz etykietę produktu i odpowiednie instrukcje, podając model produktu, specyfikacje, datę produkcji i inne informacje, a następnie wyślij i dostarcz do klienta.