Papan litar berbilang lapisan, sebagai komponen teras, membawa sambungan litar yang kompleks antara komponen elektronik, dan proses pembuatannya mengintegrasikan pelbagai teknologi canggih dan proses ketepatan. Yang berikut akan menghuraikan proses pembuatan papan litar berbilang{1}}lapisan.
Penyediaan bahan mentah
Untuk mengeluarkan papan litar berbilang-lapisan, langkah pertama ialah memilih bahan mentah yang sesuai. Laminat bersalut kuprum ialah bahan asas, biasanya dikenali sebagai substrat FR-4, yang mempunyai penebat yang baik dan sifat mekanikal serta sesuai untuk kebanyakan produk elektronik konvensional; Untuk senario aplikasi-kekerapan tinggi dan-tinggi, seperti peralatan komunikasi 5G, substrat politetrafluoroetilena pemalar dielektrik rendah diperlukan untuk mengurangkan kehilangan penghantaran isyarat. Sebagai tambahan kepada substrat, lembaran separuh sembuh sangat diperlukan dalam proses laminasi. Ia terutamanya terdiri daripada resin dan bahan penguat, yang boleh disembuhkan di bawah haba dan tekanan untuk mencapai ikatan yang kuat antara lapisan. Pada masa yang sama, kerajang tembaga berkualiti tinggi digunakan untuk membentuk garis litar. Ketebalan kerajang kuprum yang berbeza dipilih mengikut keperluan pembawa semasa, dengan ketebalan biasa seperti 18 μ dan 35 μ.
Pengeluaran litar lapisan dalam
pemindahan corak
Selepas memotong papan bersalut kuprum-kepada saiz yang sesuai, lakukan rawatan pembersihan permukaan untuk menghilangkan kesan minyak, kekotoran, dsb., untuk memastikan lekatan proses seterusnya. Seterusnya, ratakan sapukan filem kering fotosensitif pada permukaan substrat dan dedahkannya menggunakan mesin dedahan. Semasa proses pendedahan, corak litar lapisan dalam ditayangkan ke filem kering oleh cahaya ultraungu melalui topeng foto, dan filem kering bahagian penerima cahaya mengalami tindak balas fotopolimerisasi, mengakibatkan perubahan sifatnya. Kemudian, filem kering yang tidak terdedah dilarutkan menggunakan penyelesaian yang sedang dibangunkan untuk memindahkan corak litar lapisan dalam dengan tepat pada laminat bersalut kuprum-.
goresan
Selepas pembangunan selesai, ia memasuki proses etsa. Mesin etsa mengandungi larutan etsa khusus yang boleh bertindak balas secara kimia dengan kerajang kuprum yang tidak dilindungi oleh filem kering, mengakis dan mengeluarkannya, meninggalkan bahagian yang diliputi oleh filem kering untuk membentuk litar lapisan dalam yang tepat. Selepas etsa selesai, gunakan penyelesaian pelucutan filem khusus untuk mengeluarkan sisa filem kering pada litar, dan litar lapisan dalam yang jelas selesai. Selepas selesai, gunakan peralatan pemeriksaan optik automatik untuk menjalankan pemeriksaan menyeluruh litar, menggunakan-kamera definisi tinggi dan sistem pemprosesan imej untuk mengenal pasti sama ada terdapat litar pintas, litar terbuka, sisihan lebar talian dan isu lain dalam litar dan membaikinya tepat pada masanya.
oksida coklat
Untuk meningkatkan kekuatan ikatan antara kerajang tembaga lapisan dalam dan kepingan separuh sembuh, rawatan pemerangan diperlukan. Dengan menggunakan larutan kimia tertentu, lapisan oksida seragam dengan struktur sarang lebah mikro terbentuk pada permukaan kerajang kuprum, meningkatkan luas permukaan kerajang kuprum, meningkatkan lekatannya pada resin, dan meningkatkan keupayaan membasahkan pada resin yang mengalir. Ini memastikan bahawa resin boleh diisi sepenuhnya dan diikat dengan ketat semasa pelapisan berikutnya, mengelakkan masalah seperti penembusan yang disebabkan oleh ikatan yang lemah.
laminasi
Lapisan ialah proses utama dalam pembuatan papan litar berbilang-lapisan, bertujuan untuk menyusun berbilang papan litar lapisan dalam dengan kepingan separuh sembuh dan kerajang kuprum luar mengikut keperluan reka bentuk untuk membentuk keseluruhan. Pertama, berdasarkan bilangan lapisan dan struktur reka bentuk papan litar, rancang dengan teliti urutan susunan papan dalam, kepingan separuh sembuh dan kerajang tembaga luar. Apabila menyusun, adalah perlu untuk memastikan bahawa kedudukan setiap lapisan diselaraskan dengan tepat, jika tidak, ia akan menjejaskan kesambungan litar dan penghantaran isyarat. Seterusnya, kepingan logam bertindan diletakkan di dalam mesin pelapis-suhu tinggi dan tinggi-tekanan tinggi, dan tertakluk kepada suhu tinggi sekitar 150 darjah dan persekitaran tekanan tinggi-sekitar 400psi untuk satu tempoh masa untuk mencairkan dan mengalirkan resin dalam helaian separuh curah, mengisi celah kecil di antara setiap lapisan, dan mengeras di antara setiap lapisan. Teknologi ikatan vakum termaju boleh mengekstrak udara semasa proses ikatan, mengelakkan penjanaan buih, memastikan keseragaman ketebalan sederhana dikawal dalam ± 3%, dan meningkatkan kualiti keseluruhan papan litar.
menggerudi
Sambungan elektrik antara lapisan papan litar berbilang{0}}lapisan berlamina belum lagi dicapai dan saluran sambungan perlu dibuka melalui proses penggerudian. Menurut dokumen reka bentuk, peralatan penggerudian berketepatan tinggi-seperti mesin gerudi mekanikal atau gerudi laser CO ₂ digunakan untuk menggerudi lubang dengan diameter berbeza di lokasi yang ditetapkan, termasuk melalui lubang untuk menyambung pelbagai lapisan litar, lubang buta untuk menyambungkan lapisan separa sahaja dan lubang tertimbus. Teknologi pembuatan moden boleh mencapai pemesinan tepat apertur serendah 50 μ m, memenuhi keperluan pengeluaran papan litar-ketumpatan tinggi. Selepas penggerudian selesai, akan terdapat sisa serpihan penggerudian dan sisa pelekat pada dinding lubang, yang perlu dibersihkan dan dirawat untuk mengeluarkan sisa pelekat. Keluarkan kekotoran secara menyeluruh dengan merendam dalam larutan kimia atau membilas dengan-senapang air tekanan tinggi untuk memastikan kebersihan dinding lubang dan bersedia untuk pengetatan lubang berikutnya.
Metalisasi lubang dan penyaduran elektrik
Pemendapan kuprum kimia
Untuk menjadikan dinding lubang terlindung konduktif, pemendapan kuprum kimia dilakukan terlebih dahulu. Rendam papan litar dalam larutan kimia yang mengandungi ion kuprum, dan gunakan agen pengurangan dalam larutan untuk memangkinkan pengurangan lapisan tembaga yang sangat nipis pada permukaan dinding lubang, biasanya dengan ketebalan 0.3-0.5 μ. Lapisan kuprum ini berfungsi sebagai "lapisan benih" untuk penyaduran elektrik berikutnya, menyediakan laluan awal untuk pengaliran arus.
Penyaduran Panel
Berdasarkan lapisan kuprum nipis yang dibentuk oleh pemendapan kimia kuprum, penyaduran plat penuh dijalankan. Letakkan papan litar di dalam tab penyaduran, dan melalui elektrolisis, ion kuprum dalam tab mandi terus memendap pada dinding lubang dan kerajang tembaga pada permukaan papan, meningkatkan ketebalan lapisan kuprum. Secara amnya, ketebalan kuprum pada dinding lubang ditebalkan kepada 25 μ atau lebih untuk memenuhi keperluan kekonduksian litar dan pembawa arus.
Pengimejan corak
pemindahan corak
Sama seperti pemindahan corak litar lapisan dalam, filem kering digunakan pada permukaan lapisan luar laminat kuprum-dan corak litar lapisan luar dipindahkan ke filem kering menggunakan teknologi pengimejan langsung laser atau kaedah pendedahan photomask tradisional. Kemudian, corak litar dibangunkan untuk menjadi kelihatan.
Penyaduran elektrik grafik
Lakukan penyaduran corak pada permukaan kuprum terdedah corak litar yang dibangunkan. Menyadur elektrik lapisan kuprum yang memenuhi keperluan ketebalan reka bentuk, menebal lagi ketebalan kuprum bahagian litar untuk meningkatkan kekonduksian, dan menyalut lapisan timah untuk perlindungan dalam proses etsa berikutnya.
Pelucutan filem dan goresan
Gunakan larutan natrium hidroksida untuk mengeluarkan lapisan filem kering yang disadur elektrik, mendedahkan lapisan kuprum bukan talian yang tidak dilindungi. Gunakan semula penyelesaian etsa untuk menghakis dan mengeluarkan lapisan kuprum di kawasan bukan litar ini, membentuk garis litar luar yang tepat. Akhir sekali, gunakan penyelesaian pelucutan timah khusus untuk mengeluarkan lapisan timah yang telah menyelesaikan misi perlindungannya.
rawatan permukaan
Untuk melindungi kerajang tembaga pada permukaan papan litar, meningkatkan kebolehpematerian dan rintangan pengoksidaan, rawatan permukaan diperlukan. Kaedah pengendalian biasa termasuk:
rendaman emas
Pada titik akhir kimpalan dan sisipan, lapisan nikel dan emas diliputi oleh kaedah pemendapan kimia. Lapisan nikel mempunyai kekerasan yang tinggi dan rintangan haus yang baik, dan lapisan emas mempunyai kestabilan kimia yang kuat, yang boleh menghalang pengoksidaan titik akhir dengan berkesan dan memastikan prestasi sambungan elektrik yang baik. Ia biasanya digunakan dalam-produk dan medan elektronik mewah dengan keperluan kebolehpercayaan yang sangat tinggi.
Meratakan Pateri Udara Panas (HASL)
Menggunakan teknologi perataan udara panas, lapisan aloi plumbum timah digunakan untuk menutup titik akhir kimpalan untuk melindunginya dan memberikan prestasi kimpalan yang sangat baik. Kosnya agak rendah dan ia digunakan secara meluas.
Topeng pateri organik
Lapisan filem pelindung organik terbentuk pada permukaan kerajang kuprum untuk mengelakkan pengoksidaan kuprum. Pada masa yang sama, filem pelindung boleh cepat terurai semasa mengimpal tanpa menjejaskan kesan kimpalan. Prosesnya mudah dan kosnya rendah, yang sesuai untuk sesetengah produk yang sensitif kepada kos dan mempunyai keperluan kebolehpercayaan yang sederhana.
Topeng pateri dan percetakan aksara
topeng pateri
Selepas penyiapan pengeluaran papan litar, kawasan bukan pematerian dan sentuhan perlu dilindungi dengan rintangan pateri untuk mengelakkan litar pintas dan pengoksidaan litar semasa pematerian. Pertama, bersihkan dan kasar permukaan papan untuk meningkatkan lekatan. Kemudian, sapukan cat hijau fotosensitif cecair secara sekata melalui percetakan skrin, penyemburan dan kaedah lain, dan prakeringkan cat hijau untuk menjadikannya kering awal. Seterusnya, pendedahan ultraungu dijalankan untuk membolehkan cat hijau di kawasan lutsinar filem itu menjalani tindak balas pempolimeran dan memejal. Kemudian, larutan natrium karbonat digunakan untuk pembangunan untuk mengeluarkan bahagian cat hijau yang tidak terdedah. Akhir sekali, penaik-suhu tinggi dilakukan untuk mengeraskan cat hijau sepenuhnya.
Percetakan aksara
Untuk kemudahan pemasangan, penyahpepijatan dan penyelenggaraan papan litar, aksara seperti teks, tanda dagangan dan nombor bahagian dicetak pada permukaan papan melalui percetakan skrin. Dakwat watak dikeraskan selepas pengeringan haba atau penyinaran ultraungu, menjadikannya jelas, kukuh dan mudah dikenal pasti.
Membentuk dan memotong
Mengikut dimensi luaran yang dikehendaki pelanggan, gunakan mesin pengacuan CNC atau mesin penebuk acuan untuk memotong dan membentuk papan litar. Semasa memotong, gunakan lubang penentududukan untuk memasukkan palam dan pasangkan papan litar di atas katil atau acuan untuk memastikan ketepatan pemotongan. Untuk papan litar dengan jari emas, selepas dibentuk, kawasan jari emas perlu dikisar dan bersudut untuk memudahkan pemasukan seterusnya. Jika ia adalah papan litar berbilang cip, garisan putus berbentuk X-perlu diprabuka untuk memudahkan pelanggan membuka dan membelah selepas dimasukkan.
Ujian prestasi elektrik dan pemeriksaan penampilan
Ujian prestasi elektrik
Menjalankan ujian prestasi elektrik yang komprehensif pada papan litar melalui ujian jarum terbang atau mesin ujian automatik sepenuhnya, termasuk ujian kekonduksian, untuk memeriksa litar terbuka atau pintas dalam litar; Ujian impedans memastikan galangan talian memenuhi keperluan reka bentuk dan menjamin kualiti penghantaran isyarat; Dan ujian penunjuk prestasi elektrik khusus lain, seperti ujian rintangan penebat.
Pemeriksaan visual
Secara manual atau dengan bantuan peralatan ujian automatik, berhati-hati memeriksa penampilan papan litar untuk melihat sama ada terdapat calar atau jurang dalam litar, jika terdapat gelembung atau cetakan yang hilang dalam lapisan topeng pateri, jika aksaranya jelas dan lengkap, dan jika ketebalan dan apertur papan memenuhi piawaian. Baiki segera kecacatan kecil yang dikesan semasa pemeriksaan dan alih keluar produk yang tidak-menepati yang tidak boleh dibaiki.
pembungkusan dan penghantaran
Papan litar berbilang lapisan yang telah lulus ujian ketat dimeteraikan dengan vakum dan dibungkus untuk mengelakkan kelembapan, pengoksidaan dan kerosakan fizikal semasa pengangkutan. Selepas pembungkusan selesai, lampirkan label produk dan arahan yang berkaitan, memperincikan model produk, spesifikasi, tarikh pengeluaran dan maklumat lain, dan kemudian hantar dan hantar kepada pelanggan.