Πολυστρωματικές πλακέτες κυκλωμάτων, ως βασικά εξαρτήματα, φέρουν σύνθετες συνδέσεις κυκλωμάτων μεταξύ ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και η διαδικασία κατασκευής τους ενσωματώνει διάφορες προηγμένες τεχνολογίες και διαδικασίες ακριβείας. Στη συνέχεια θα αναλυθεί η διαδικασία κατασκευής πλακών κυκλωμάτων πολλαπλών-στρώσεων.
Παρασκευή πρώτων υλών
Για να κατασκευάσετε πλακέτες κυκλωμάτων πολλαπλών-στρώσεων, το πρώτο βήμα είναι να επιλέξετε κατάλληλες πρώτες ύλες. Το πολυστρωματικό υλικό με επένδυση χαλκού είναι ένα βασικό υλικό, κοινώς γνωστό ως υπόστρωμα FR-4, το οποίο έχει καλές μονωτικές και μηχανικές ιδιότητες και είναι κατάλληλο για τα περισσότερα συμβατικά ηλεκτρονικά προϊόντα. Για σενάρια εφαρμογής υψηλής-συχνότητας και υψηλής-ταχύτητας, όπως εξοπλισμός επικοινωνίας 5G, απαιτούνται υποστρώματα πολυτετραφθοροαιθυλενίου χαμηλής διηλεκτρικής σταθεράς για τη μείωση των απωλειών μετάδοσης σήματος. Εκτός από το υπόστρωμα, το ημισκληρυμένο φύλλο είναι απαραίτητο στη διαδικασία πλαστικοποίησης. Αποτελείται κυρίως από ρητίνη και ενισχυτικά υλικά, τα οποία μπορούν να σκληρυνθούν υπό θερμότητα και πίεση για να επιτευχθεί ισχυρή συγκόλληση μεταξύ των στρωμάτων. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιείται φύλλο χαλκού υψηλής ποιότητας για τη διαμόρφωση γραμμών κυκλώματος. Διαφορετικά πάχη φύλλου χαλκού επιλέγονται σύμφωνα με τις τρέχουσες απαιτήσεις μεταφοράς, με κοινά πάχη όπως 18 μ και 35 μ.
Παραγωγή κυκλώματος εσωτερικού στρώματος
μεταφορά μοτίβου
Αφού κόψετε τη χάλκινη-επένδυση στο κατάλληλο μέγεθος, εκτελέστε επεξεργασία καθαρισμού επιφάνειας για να αφαιρέσετε λεκέδες από λάδι, ακαθαρσίες κ.λπ., για να εξασφαλίσετε την πρόσφυση των επόμενων διεργασιών. Στη συνέχεια, εφαρμόστε ομοιόμορφα μια φωτοευαίσθητη ξηρή μεμβράνη στην επιφάνεια του υποστρώματος και εκθέστε την χρησιμοποιώντας μια μηχανή έκθεσης. Κατά τη διαδικασία έκθεσης, το σχέδιο του κυκλώματος εσωτερικού στρώματος προβάλλεται στο ξηρό φιλμ με υπεριώδες φως μέσω μιας φωτομάσκας και το ξηρό φιλμ του τμήματος λήψης φωτός υφίσταται αντίδραση φωτοπολυμερισμού, με αποτέλεσμα μια αλλαγή στις ιδιότητές του. Στη συνέχεια, το μη εκτεθειμένο ξηρό φιλμ διαλύεται χρησιμοποιώντας ένα αναπτυσσόμενο διάλυμα για να μεταφερθεί με ακρίβεια το μοτίβο του κυκλώματος του εσωτερικού στρώματος στο φύλλο χαλκού-επενδυμένο.
χαλκογραφία
Αφού ολοκληρωθεί η ανάπτυξη, μπαίνει στη διαδικασία χάραξης. Η μηχανή χάραξης περιέχει ένα συγκεκριμένο διάλυμα χάραξης που μπορεί να αντιδράσει χημικά με φύλλο χαλκού που δεν προστατεύεται από ξηρό φιλμ, διαβρώνοντας και αφαιρώντας το, αφήνοντας πίσω το τμήμα που καλύπτεται από το ξηρό φιλμ για να σχηματίσει ένα ακριβές κύκλωμα εσωτερικής στρώσης. Μετά την ολοκλήρωση της χάραξης, χρησιμοποιήστε ένα εξειδικευμένο διάλυμα απομάκρυνσης φιλμ για να αφαιρέσετε το υπόλοιπο ξηρό φιλμ στο κύκλωμα και το κύκλωμα του διαυγούς εσωτερικού στρώματος έχει ολοκληρωθεί. Μετά την ολοκλήρωση, χρησιμοποιήστε εξοπλισμό αυτόματης οπτικής επιθεώρησης για να πραγματοποιήσετε μια ολοκληρωμένη επιθεώρηση του κυκλώματος, χρησιμοποιώντας κάμερες- υψηλής ευκρίνειας και συστήματα επεξεργασίας εικόνας για να εντοπίσετε εάν υπάρχουν βραχυκυκλώματα, ανοιχτά κυκλώματα, αποκλίσεις πλάτους γραμμής και άλλα προβλήματα στο κύκλωμα και να τα επιδιορθώσετε εγκαίρως.
καφέ οξείδιο
Για να ενισχυθεί η αντοχή συγκόλλησης μεταξύ του φύλλου χαλκού εσωτερικής στρώσης και του ημισκληρυμένου φύλλου, απαιτείται επεξεργασία ροδίσματος. Με τη χρήση συγκεκριμένου χημικού διαλύματος, σχηματίζεται ένα ομοιόμορφο στρώμα οξειδίου με δομή μικροκυψελωτού στην επιφάνεια του φύλλου χαλκού, αυξάνοντας την επιφάνεια του φύλλου χαλκού, βελτιώνοντας την πρόσφυσή του στη ρητίνη και ενισχύοντας την ικανότητα διαβροχής του στη ρέουσα ρητίνη. Αυτό διασφαλίζει ότι η ρητίνη μπορεί να γεμίσει πλήρως και να συνδεθεί σφιχτά κατά τη διάρκεια της επακόλουθης πλαστικοποίησης, αποτρέποντας προβλήματα όπως η αποκόλληση που προκαλείται από αδύναμη συγκόλληση.
λεπτό έλασμα
Η επίστρωση είναι μια βασική διαδικασία για την κατασκευή πλακών κυκλωμάτων πολλαπλών-στρώσεων, με στόχο τη στοίβαξη πλακών κυκλωμάτων πολλαπλών εσωτερικών στρώσεων με ημισκληρυμένα φύλλα και εξωτερικά φύλλα χαλκού σύμφωνα με τις απαιτήσεις σχεδιασμού για να σχηματιστεί ένα σύνολο. Πρώτον, με βάση τον αριθμό των στρωμάτων και τη δομή του σχεδιασμού της πλακέτας κυκλώματος, σχεδιάστε προσεκτικά τη σειρά στοίβαξης της εσωτερικής πλακέτας, του ημισκληρυμένου φύλλου και του εξωτερικού φύλλου χαλκού. Κατά τη στοίβαξη, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι οι θέσεις κάθε στρώσης ευθυγραμμίζονται με ακρίβεια, διαφορετικά θα επηρεάσει τη συνδεσιμότητα του κυκλώματος και τη μετάδοση σήματος. Στη συνέχεια, η στοιβαγμένη λαμαρίνα τοποθετείται σε μια μηχανή πλαστικοποίησης υψηλής-θερμοκρασίας και υψηλής ανάμεσα σε κάθε στρώμα. Η προηγμένη τεχνολογία συγκόλλησης κενού μπορεί να εξάγει αέρα κατά τη διαδικασία συγκόλλησης, να αποφύγει τη δημιουργία φυσαλίδων, να διασφαλίσει ότι η ομοιομορφία του μεσαίου πάχους ελέγχεται εντός ± 3% και να βελτιώσει τη συνολική ποιότητα της πλακέτας κυκλώματος.
γεώτρηση
Οι ηλεκτρικές συνδέσεις μεταξύ των στρωμάτων της πολυστρωματικής πλακέτας κυκλώματος πολλαπλών-στρώσεων δεν έχουν ακόμη επιτευχθεί και τα κανάλια σύνδεσης πρέπει να ανοίξουν κατά τη διαδικασία διάτρησης. Σύμφωνα με τα έγγραφα σχεδιασμού, ο εξοπλισμός διάτρησης υψηλής ακρίβειας, όπως μηχανικές μηχανές γεώτρησης ή τρυπάνια λέιζερ CO 2, χρησιμοποιείται για τη διάνοιξη οπών διαφορετικών διαμέτρων σε καθορισμένες θέσεις, συμπεριλαμβανομένων οπών για τη σύνδεση διαφόρων στρωμάτων κυκλωμάτων, τυφλών οπών για τη σύνδεση μόνο μερικών στρωμάτων και θαμμένων οπών. Η σύγχρονη τεχνολογία κατασκευής μπορεί να επιτύχει ακριβή κατεργασία ανοιγμάτων έως και 50 μ m, καλύπτοντας τις ανάγκες παραγωγής των πλακών κυκλωμάτων υψηλής-πυκνότητας. Μετά την ολοκλήρωση της διάτρησης, θα υπάρχουν υπολείμματα γεώτρησης και υπολείμματα κόλλας στον τοίχο της οπής, τα οποία πρέπει να καθαριστούν και να υποβληθούν σε επεξεργασία για να αφαιρεθούν τα υπολείμματα κόλλας. Αφαιρέστε σχολαστικά τις ακαθαρσίες μουλιάζοντας σε χημικά διαλύματα ή ξεπλένοντας με πιστόλια νερού υψηλής πίεσης για να εξασφαλίσετε την καθαρότητα του τοιχώματος της οπής και να προετοιμαστείτε για την επακόλουθη επιμετάλλωση οπών.
Επιμετάλλωση οπών και ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση
Χημική εναπόθεση χαλκού
Για να γίνει αγώγιμο το τοίχωμα της μονωμένης οπής, πραγματοποιείται πρώτα χημική εναπόθεση χαλκού. Βυθίστε την πλακέτα κυκλώματος σε ένα χημικό διάλυμα που περιέχει ιόντα χαλκού και χρησιμοποιήστε τον αναγωγικό παράγοντα στο διάλυμα για να καταλύσετε την αναγωγή ενός πολύ λεπτού στρώματος χαλκού στην επιφάνεια του τοιχώματος της οπής, συνήθως με πάχος 0,3-0,5 μ. Αυτό το στρώμα χαλκού χρησιμεύει ως το "στρώμα σπόρων" για την επακόλουθη ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, παρέχοντας μια αρχική διαδρομή για την αγωγή του ρεύματος.
Επιμετάλλωση πάνελ
Με βάση το λεπτό στρώμα χαλκού που σχηματίζεται από τη χημική εναπόθεση χαλκού, πραγματοποιείται ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση πλήρους πλάκας. Τοποθετήστε την πλακέτα κυκλώματος σε ένα λουτρό επιμετάλλωσης και μέσω της ηλεκτρόλυσης, τα ιόντα χαλκού στο λουτρό εναποτίθενται συνεχώς στα τοιχώματα της οπής και το φύλλο χαλκού στην επιφάνεια της πλακέτας, αυξάνοντας το πάχος του στρώματος χαλκού. Γενικά, το πάχος του χαλκού στα τοιχώματα των οπών παχύνεται σε 25 μ ή περισσότερο για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της αγωγιμότητας του κυκλώματος και της μεταφοράς ρεύματος.
Απεικόνιση μοτίβων
μεταφορά μοτίβου
Παρόμοια με τη μεταφορά μοτίβων κυκλώματος εσωτερικού στρώματος, εφαρμόζεται ένα ξηρό φιλμ στην επιφάνεια του εξωτερικού στρώματος-επενδυμένου ελάσματος χαλκού και τα σχέδια κυκλώματος του εξωτερικού στρώματος μεταφέρονται στο ξηρό φιλμ χρησιμοποιώντας τεχνολογία άμεσης απεικόνισης λέιζερ ή παραδοσιακή μέθοδο έκθεσης με φωτομάσκα. Στη συνέχεια, τα μοτίβα κυκλωμάτων αναπτύσσονται για να γίνουν ορατά.
Γραφική επιμετάλλωση
Εκτελέστε ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση σχεδίου στην εκτεθειμένη χάλκινη επιφάνεια του διαμορφωμένου σχεδίου κυκλώματος. Επιμετάλλωση στρώματος χαλκού που πληροί τις απαιτήσεις πάχους σχεδιασμού, περαιτέρω πάχυνση του πάχους χαλκού του τμήματος κυκλώματος για ενίσχυση της αγωγιμότητας και επίστρωση στρώματος κασσίτερου για προστασία σε επόμενες διαδικασίες χάραξης.
Απογύμνωση μεμβράνης και χάραξη
Χρησιμοποιήστε διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου για να αφαιρέσετε το επιμεταλλωμένο στρώμα ξηρού φιλμ, εκθέτοντας το μη προστατευμένο στρώμα χαλκού. Επαναχρησιμοποιήστε το διάλυμα χάραξης για να διαβρώσετε και να αφαιρέσετε το στρώμα χαλκού σε αυτές τις μη κυκλικές περιοχές, σχηματίζοντας ακριβείς γραμμές εξωτερικού κυκλώματος. Τέλος, χρησιμοποιήστε ένα εξειδικευμένο διάλυμα απογύμνωσης κασσίτερου για να αφαιρέσετε το στρώμα κασσίτερου που έχει ολοκληρώσει την προστατευτική του αποστολή.
επιφανειακή επεξεργασία
Για την προστασία του φύλλου χαλκού στην επιφάνεια της πλακέτας κυκλώματος, τη βελτίωση της ικανότητας συγκόλλησης και της αντοχής στην οξείδωση, απαιτείται επεξεργασία επιφάνειας. Οι συνήθεις μέθοδοι χειρισμού περιλαμβάνουν:
βύθιση χρυσού
Στα τελικά σημεία συγκόλλησης και εισαγωγής, ένα στρώμα νικελίου και χρυσού καλύπτεται με τη μέθοδο χημικής εναπόθεσης. Το στρώμα νικελίου έχει υψηλή σκληρότητα και καλή αντοχή στη φθορά και το στρώμα χρυσού έχει ισχυρή χημική σταθερότητα, η οποία μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την οξείδωση στο τελικό σημείο και να εξασφαλίσει καλή απόδοση ηλεκτρικής σύνδεσης. Χρησιμοποιείται συνήθως σε ηλεκτρονικά προϊόντα υψηλής ποιότητας και πεδία με εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις αξιοπιστίας.
Εξομάλυνση θερμού αέρα συγκόλλησης (HASL)
Χρησιμοποιώντας τεχνολογία εξομάλυνσης θερμού αέρα, εφαρμόζεται ένα στρώμα κράματος μολύβδου κασσίτερου για να καλύψει το τελικό σημείο συγκόλλησης για να το προστατεύσει και να παρέχει εξαιρετική απόδοση συγκόλλησης. Το κόστος είναι σχετικά χαμηλό και χρησιμοποιείται ευρέως.
Βιολογική μάσκα συγκόλλησης
Ένα στρώμα οργανικής προστατευτικής μεμβράνης σχηματίζεται στην επιφάνεια του φύλλου χαλκού για να αποτρέψει την οξείδωση του χαλκού. Ταυτόχρονα, το προστατευτικό φιλμ μπορεί να αποσυντεθεί γρήγορα κατά τη συγκόλληση χωρίς να επηρεάσει το αποτέλεσμα συγκόλλησης. Η διαδικασία είναι απλή και το κόστος χαμηλό, το οποίο είναι κατάλληλο για ορισμένα προϊόντα που είναι ευαίσθητα στο κόστος και έχουν μέτριες απαιτήσεις αξιοπιστίας.
Εκτύπωση μάσκας συγκόλλησης και χαρακτήρων
μάσκα συγκόλλησης
Μετά την ολοκλήρωση της παραγωγής της πλακέτας κυκλώματος, οι περιοχές χωρίς συγκόλληση και επαφή πρέπει να προστατεύονται με αντίσταση συγκόλλησης για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων και οξείδωσης κυκλώματος κατά τη συγκόλληση. Αρχικά, καθαρίστε και τραχύστε την επιφάνεια της σανίδας για να ενισχύσετε την πρόσφυση. Στη συνέχεια, εφαρμόστε ομοιόμορφα υγρή φωτοευαίσθητη πράσινη βαφή μέσω μεταξοτυπίας, ψεκασμού και άλλων μεθόδων και στεγνώστε εκ των προτέρων την πράσινη βαφή για να στεγνώσει προκαταρκτικά. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία για να επιτραπεί στην πράσινη βαφή στη διαφανή περιοχή του φιλμ να υποστεί αντίδραση πολυμερισμού και να στερεοποιηθεί. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται διάλυμα ανθρακικού νατρίου για ανάπτυξη για την αφαίρεση του μη εκτεθειμένου τμήματος της πράσινης βαφής. Τέλος, γίνεται ψήσιμο σε υψηλή-θερμοκρασία για να σκληρύνει πλήρως το πράσινο χρώμα.
Εκτύπωση χαρακτήρων
Για τη διευκόλυνση της εγκατάστασης, του εντοπισμού σφαλμάτων και της συντήρησης των κυκλωμάτων, χαρακτήρες όπως κείμενο, εμπορικά σήματα και αριθμοί ανταλλακτικών εκτυπώνονται στην επιφάνεια της πλακέτας μέσω μεταξοτυπίας. Το μελάνι χαρακτήρων σκληραίνει μετά από θερμική ξήρανση ή υπεριώδη ακτινοβολία, καθιστώντας το διαυγές, σταθερό και εύκολο να αναγνωριστεί.
Διαμόρφωση και κοπή
Σύμφωνα με τις απαιτούμενες εξωτερικές διαστάσεις του πελάτη, χρησιμοποιήστε μηχανές χύτευσης CNC ή μηχανές διάτρησης καλουπιών για να κόψετε και να διαμορφώσετε την πλακέτα κυκλώματος. Κατά την κοπή, χρησιμοποιήστε την οπή τοποθέτησης για να εισάγετε το βύσμα και να στερεώσετε την πλακέτα κυκλώματος στο κρεβάτι ή στο καλούπι για να διασφαλίσετε την ακρίβεια κοπής. Για πλακέτες κυκλωμάτων με χρυσά δάχτυλα, μετά τη χύτευση, η περιοχή του χρυσού δακτύλου πρέπει να γειωθεί και να γωνιωθεί για να διευκολυνθεί η επακόλουθη εισαγωγή. Εάν πρόκειται για πλακέτα κυκλώματος από πολλά τσιπ, πρέπει να ανοίξει εκ των προτέρων μια γραμμή διακοπής σχήματος Χ για να διευκολυνθεί η αποσυναρμολόγηση και ο διαχωρισμός του πελάτη μετά την εισαγωγή.
Δοκιμή ηλεκτρικής απόδοσης και επιθεώρηση εμφάνισης
Δοκιμή ηλεκτρικής απόδοσης
Πραγματοποιήστε ολοκληρωμένες δοκιμές ηλεκτρικής απόδοσης στην πλακέτα κυκλώματος μέσω δοκιμών με ιπτάμενη βελόνα ή πλήρως αυτόματων μηχανών δοκιμών, συμπεριλαμβανομένης της δοκιμής αγωγιμότητας, για να ελέγξετε για ανοιχτά ή βραχυκυκλώματα στο κύκλωμα. Η δοκιμή σύνθετης αντίστασης διασφαλίζει ότι η σύνθετη αντίσταση γραμμής πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού και εγγυάται την ποιότητα μετάδοσης σήματος. Και άλλες ειδικές δοκιμές δεικτών ηλεκτρικής απόδοσης, όπως δοκιμές αντίστασης μόνωσης.
Οπτική επιθεώρηση
Μη αυτόματα ή με τη βοήθεια αυτοματοποιημένου εξοπλισμού δοκιμών, επιθεωρήστε προσεκτικά την εμφάνιση της πλακέτας κυκλώματος για να δείτε εάν υπάρχουν γρατσουνιές ή κενά στο κύκλωμα, εάν υπάρχουν φυσαλίδες ή λείπουν εκτυπώσεις στο στρώμα της μάσκας συγκόλλησης, εάν οι χαρακτήρες είναι καθαροί και πλήρεις και εάν το πάχος και το διάφραγμα της πλακέτας πληρούν τα πρότυπα. Επιδιορθώστε αμέσως τα μικρά ελαττώματα που εντοπίστηκαν κατά την επιθεώρηση και αφαιρέστε τα μη συμμορφούμενα προϊόντα που δεν μπορούν να επισκευαστούν.
συσκευασία και αποστολή
Οι πλακέτες κυκλωμάτων πολλαπλών στρώσεων που έχουν περάσει αυστηρές δοκιμές σφραγίζονται και συσκευάζονται υπό κενό για να αποτρέπεται η υγρασία, η οξείδωση και η φυσική ζημιά κατά τη μεταφορά. Μετά την ολοκλήρωση της συσκευασίας, επισυνάψτε την ετικέτα του προϊόντος και τις σχετικές οδηγίες, με λεπτομέρειες για το μοντέλο του προϊόντος, τις προδιαγραφές, την ημερομηνία παραγωγής και άλλες πληροφορίες και, στη συνέχεια, στείλτε και παραδώστε τον στον πελάτη.