Plaques de circuits multicapa, com a components bàsics, porten connexions de circuits complexes entre components electrònics, i el seu procés de fabricació integra diverses tecnologies avançades i processos de precisió. A continuació es detalla el procés de fabricació de plaques de circuits multi-capes.
Preparació de la matèria primera
Per fabricar plaques de circuits multi-capes, el primer pas és seleccionar les matèries primeres adequades. El laminat revestit de coure és un material bàsic, conegut comunament com a substrat FR-4, que té un bon aïllament i propietats mecàniques i és adequat per a la majoria de productes electrònics convencionals; Per a escenaris d'aplicació d'alta-freqüència i alta-velocitat, com ara equips de comunicació 5G, calen substrats de politetrafluoroetilè de baixa constant dielèctrica per reduir les pèrdues de transmissió del senyal. A més del substrat, la làmina semicurada és indispensable en el procés de laminació. Es compon principalment de resina i materials de reforç, que es poden curar amb calor i pressió per aconseguir una unió forta entre les capes. Al mateix temps, s'utilitza làmina de coure d'alta qualitat per formar línies de circuits. Es seleccionen diferents gruixos de làmines de coure segons els requisits de transport actuals, amb gruixos comuns com ara 18 μ i 35 μ.
Producció de circuits de capa interna
transferència de patrons
Després de tallar el tauler-revestit de coure a la mida adequada, realitzeu un tractament de neteja de superfícies per eliminar taques d'oli, impureses, etc., per garantir l'adhesió dels processos posteriors. A continuació, apliqueu uniformement una pel·lícula seca fotosensible a la superfície del substrat i exposa-la amb una màquina d'exposició. Durant el procés d'exposició, el patró del circuit de la capa interna es projecta a la pel·lícula seca per llum ultraviolada a través d'una fotomàscara, i la pel·lícula seca de la part receptora de la llum experimenta una reacció de fotopolimerització, donant lloc a un canvi en les seves propietats. A continuació, la pel·lícula seca no exposada es dissol mitjançant una solució de desenvolupament per transferir amb precisió el patró del circuit de la capa interna al laminat-revestit de coure.
gravat
Un cop finalitzat el desenvolupament, entra al procés de gravat. La màquina de gravat conté una solució de gravat específica que pot reaccionar químicament amb una làmina de coure que no està protegida per una pel·lícula seca, corroint-la i eliminant-la, deixant enrere la part coberta per la pel·lícula seca per formar un circuit de capa interna precís. Un cop finalitzat el gravat, utilitzeu una solució especialitzada de pel·lícula per eliminar la pel·lícula seca residual del circuit i s'ha completat el circuit de capa interior transparent. Un cop finalitzat, utilitzeu equips d'inspecció òptica automàtica per dur a terme una inspecció completa del circuit, utilitzant càmeres d'alta definició i sistemes de processament d'imatges-per identificar si hi ha curtcircuits, circuits oberts, desviacions d'amplada de línia i altres problemes al circuit, i reparar-los de manera oportuna.
òxid marró
Per millorar la força d'unió entre la làmina de coure de la capa interna i la làmina semicurada, cal un tractament de daurat. Mitjançant l'ús d'una solució química específica, a la superfície de la làmina de coure es forma una capa d'òxid uniforme amb una estructura de niu d'abella, augmentant la superfície de la làmina de coure, millorant la seva adhesió a la resina i millorant la seva capacitat d'humectació a la resina que flueix. Això garanteix que la resina es pugui omplir completament i unir-se fortament durant la laminació posterior, evitant problemes com ara la delaminació causada per una unió feble.
laminació
L'estratificació és un procés clau en la fabricació de plaques de circuits multi-capes, destinades a apilar plaques de circuits de múltiples capes interiors amb làmines semicurades i làmines de coure exteriors segons els requisits de disseny per formar un tot. En primer lloc, segons el nombre de capes i l'estructura de disseny de la placa de circuit, planifiqueu acuradament la seqüència d'apilament de la placa interior, la làmina semicurada i la làmina de coure exterior. Quan s'apilen, cal assegurar-se que les posicions de cada capa estiguin alineades amb precisió, en cas contrari afectarà la connectivitat del circuit i la transmissió del senyal. A continuació, la xapa apilada es col·loca en una màquina de laminació d'alta-temperatura i alta-pressió, i se sotmet a una temperatura alta d'uns 150 graus i un entorn d'alta pressió d'uns 400 psi durant un període de temps per fondre i fluir la resina a la làmina semicurada, omplir els petits buits, endurir-se entre cada capa i endurir-se entre cada capa refredada. cada capa. La tecnologia avançada d'unió al buit pot extreure aire durant el procés d'unió, evitar la generació de bombolles, garantir que la uniformitat del gruix mitjà es controla dins del ± 3% i millorar la qualitat general de la placa de circuit.
perforació
Les connexions elèctriques entre les capes de la placa de circuit multi-laminada encara no s'han aconseguit, i els canals de connexió s'han d'obrir mitjançant el procés de perforació. Segons els documents de disseny, s'utilitzen equips de perforació d'alta-precisió, com ara màquines de perforació mecànica o broques làser de CO ₂ per perforar forats de diferents diàmetres en llocs designats, inclosos forats passants per connectar diverses capes de circuits, forats cecs per connectar només capes parcials i forats enterrats. La tecnologia de fabricació moderna pot aconseguir un mecanitzat precís d'obertures de fins a 50 μm, satisfent les necessitats de producció de plaques de circuits d'alta-densitat. Un cop finalitzada la perforació, hi haurà residus de perforació i residus d'adhesiu a la paret del forat, que s'han de netejar i tractar per eliminar els residus d'adhesiu. Elimineu a fons les impureses remullant-les en solucions químiques o esbandint-les amb pistoles d'aigua a alta-pressió per garantir la neteja de la paret del forat i preparar-se per a la posterior metal·lització del forat.
Metal·lització de forats i galvanoplastia
Deposició química de coure
Per fer que la paret del forat aïllada sigui conductora, primer es realitza la deposició química de coure. Submergiu la placa de circuit en una solució química que conté ions de coure i utilitzeu l'agent reductor de la solució per catalitzar la reducció d'una capa molt prima de coure a la superfície de la paret del forat, normalment amb un gruix de 0,3-0,5 μ. Aquesta capa de coure serveix com a "capa llavor" per a la galvanoplastia posterior, proporcionant un camí inicial per a la conducció del corrent.
Revestiment de panells
A partir de la fina capa de coure formada per la deposició química de coure, es realitza la galvanoplastia de placa completa. Col·loqueu la placa de circuit en un bany de revestiment i, mitjançant l'electròlisi, els ions de coure del bany es dipositen contínuament a les parets del forat i la làmina de coure a la superfície de la placa, augmentant el gruix de la capa de coure. En general, el gruix de coure a les parets del forat s'engrossi a 25 μ o més per complir els requisits de conductivitat del circuit i transport de corrent.
Imatge de patró
transferència de patrons
De manera semblant a la transferència de patrons de circuit de la capa interna, s'aplica una pel·lícula seca a la superfície de la capa exterior de laminat-revestit de coure i els patrons de circuit de la capa exterior es transfereixen a la pel·lícula seca mitjançant la tecnologia d'imatge directa làser o el mètode tradicional d'exposició amb fotomàscara. Aleshores, els patrons del circuit es desenvolupen per fer-se visibles.
Galvanització gràfica
Realitzeu la galvanoplastia de patró a la superfície de coure exposada del patró de circuit desenvolupat. Galvanitzar una capa de coure que compleixi els requisits de gruix del disseny, engrossint encara més el gruix de coure de la secció del circuit per millorar la conductivitat i recobrir una capa d'estany per protegir-la en processos de gravat posteriors.
Decapament i gravat de pel·lícules
Utilitzeu una solució d'hidròxid de sodi per eliminar la capa de pel·lícula seca galvanitzada, exposant la capa de coure sense protecció sense línia. Reutilitza la solució de gravat per corroir i eliminar la capa de coure en aquestes zones sense circuit, formant línies de circuit exterior precises. Finalment, utilitzeu una solució especialitzada per a l'eliminació d'estany per eliminar la capa d'estany que ha completat la seva missió protectora.
tractament superficial
Per protegir la làmina de coure a la superfície de la placa de circuit, millorar la soldabilitat i la resistència a l'oxidació, cal un tractament superficial. Els mètodes de manipulació habituals inclouen:
immersió d'or
Als punts de soldadura i inserció, es cobreix una capa de níquel i or mitjançant el mètode de deposició química. La capa de níquel té una alta duresa i una bona resistència al desgast, i la capa d'or té una forta estabilitat química, que pot prevenir eficaçment l'oxidació del punt final i garantir un bon rendiment de connexió elèctrica. S'utilitza habitualment en productes electrònics-de gamma alta i camps amb requisits de fiabilitat extremadament alts.
Nivelació de soldadura per aire calent (HASL)
Utilitzant la tecnologia d'anivellament d'aire calent, s'aplica una capa d'aliatge de plom d'estany per cobrir el punt final de soldadura per protegir-lo i proporcionar un excel·lent rendiment de soldadura. El cost és relativament baix i s'utilitza àmpliament.
Màscara de soldadura orgànica
Es forma una capa de pel·lícula protectora orgànica a la superfície de la làmina de coure per evitar l'oxidació del coure. Al mateix temps, la pel·lícula protectora es pot descompondre ràpidament durant la soldadura sense afectar l'efecte de la soldadura. El procés és senzill i el cost és baix, la qual cosa és adequat per a alguns productes que són sensibles al cost i tenen requisits de fiabilitat moderats.
Màscara de soldadura i impressió de caràcters
màscara de soldadura
Un cop finalitzada la producció de la placa de circuits, les zones de contacte i sense soldadura s'han de protegir amb resistència de soldadura per evitar curtcircuits i oxidació del circuit durant la soldadura. En primer lloc, netegeu i aspreu la superfície del tauler per millorar l'adhesió. A continuació, apliqueu uniformement pintura verda fotosensible líquida mitjançant serigrafia, polvorització i altres mètodes, i assequeu prèviament la pintura verda per assecar-la prèviament. A continuació, es realitza una exposició ultraviolada per permetre que la pintura verda de la zona transparent de la pel·lícula sofreixi una reacció de polimerització i solidifiqui. A continuació, s'utilitza una solució de carbonat de sodi per al desenvolupament per eliminar la part no exposada de la pintura verda. Finalment, es fa una cocció a -alta temperatura per endurir completament la pintura verda.
Impressió de caràcters
Per a la comoditat de la instal·lació, depuració i manteniment de plaques de circuit, caràcters com ara text, marques comercials i números de peça s'imprimeixen a la superfície de la placa mitjançant la serigrafia. La tinta del caràcter s'endureix després de l'assecat tèrmic o la irradiació ultraviolada, de manera que és clara, ferma i fàcil d'identificar.
Formació i tall
D'acord amb les dimensions externes requerides pel client, utilitzeu màquines de modelat CNC o màquines de perforació de motlles per tallar i donar forma a la placa de circuit. Quan talleu, utilitzeu el forat de posicionament per inserir l'endoll i fixar la placa de circuit al llit o al motlle per garantir la precisió del tall. Per a plaques de circuit amb dits d'or, després de l'emmotllament, la zona dels dits d'or s'ha de tallar i inclinar per facilitar la posterior inserció. Si es tracta d'una placa de circuit formada per múltiples xips, s'ha d'obrir prèviament una línia de trencament en forma de X-per facilitar el desmuntatge i la divisió del client després d'inserir-la.
Proves de rendiment elèctric i inspecció d'aparença
Proves de rendiment elèctric
Realitzeu proves completes de rendiment elèctric a la placa de circuit mitjançant proves d'agulla voladora o màquines de prova totalment automàtiques, incloses proves de conductivitat, per comprovar si hi ha circuits oberts o curts al circuit; Les proves d'impedància garanteixen que la impedància de la línia compleixi els requisits de disseny i garanteix la qualitat de la transmissió del senyal; I altres proves específiques d'indicadors de rendiment elèctric, com ara proves de resistència d'aïllament.
Inspecció visual
Manualment o amb l'ajuda d'equips de prova automatitzats, inspeccioneu acuradament l'aspecte de la placa de circuit per veure si hi ha rascades o buits al circuit, si hi ha bombolles o impressions que falten a la capa de màscara de soldadura, si els caràcters són clars i complets i si el gruix i l'obertura de la placa compleixen els estàndards. Repareu ràpidament els defectes menors detectats durant la inspecció i traieu els-productes no conformes que no es puguin reparar.
embalatge i enviament
Les plaques de circuits multicapa que han passat proves estrictes estan segellades al buit i envasades per evitar la humitat, l'oxidació i els danys físics durant el transport. Un cop finalitzat l'embalatge, adjunteu l'etiqueta del producte i les instruccions pertinents, detallant el model del producte, les especificacions, la data de producció i altra informació, i després envieu i lliura al client.