Чотири{0}}шарові плати з перевагами високої щільності проводки та стабільної передачі сигналу стали основними компонентами багатьох складних електронних систем. Їхній виробничий процес включає точну механічну обробку та суворий контроль, причому кожен крок має вирішальний вплив на продуктивність продукту.
1. Процес попередньої підготовки
Попередня підготовка до виробництва чотири{0}}шарових плит є основою для забезпечення плавного перебігу подальших процесів. Першим кроком є вибір підкладки, де потрібно вибрати відповідні ламінати, покриті міддю (CCL) на основі сценаріїв застосування продукту та вимог до продуктивності. Ізоляційні характеристики, механічна міцність, термостійкість та інші параметри підкладки повинні пройти ретельні випробування, щоб переконатися, що вона відповідає вимогам використання чотирьох-шарових плит.
II. Процес виробництва внутрішнього шару
Виробництво внутрішнього шару є одним із ключових етапів у виробництві чотири{0}}шарової плати, і його якість безпосередньо впливає на роботу всієї друкованої плати.
(1) Попередня -обробка внутрішнього субстрату
Попередня обробка внутрішнього обмідненого ламінату (CCL) спрямована на видалення оксидного шару, масляних плям і забруднень на поверхні підкладки, тим самим покращуючи адгезію чорнила в наступних процесах. Попередня обробка зазвичай включає такі етапи, як знежирення та мікро-травлення. Знежирення можна досягти за допомогою хімічного очищення для видалення олії та жиру з поверхні основи. Мікро-травлення, з іншого боку, передбачає м’яке травлення для створення рівномірної шорсткої поверхні на підкладці, що зміцнює зв’язок із чорнилом.
(II) Виробництво схем внутрішнього шару
Спочатку нанесіть світлочутливе чорнило, рівномірно розподіливши рідке чорнило по поверхні внутрішньої підкладки, а потім висушіть його в плівку. Далі приступаємо до експозиції. Імпортуйте підготовлений файл шаблону цифрової схеми в машину експозиції LDI, яка використовує лазерне світло для прямого сканування та експонування підкладки, покритої світлочутливим чорнилом. Це призводить до того, що чорнило на ділянках, підданих лазерному впливу, затвердіє, тоді як неекспоновані ділянки залишаються розчинними.
Після експонування проводиться проявлення шляхом поміщення підкладки в розчин проявника. Незатверділі чорнила розчиняються та видаляються, залишаючи затверділий чорнильний малюнок на поверхні підкладки, який відповідає цифровому малюнку. Далі виконується травлення, поміщаючи підкладку в травильний розчин. Мідна фольга, не покрита чорнилом, витравлюється, а решта мідної фольги утворює контур внутрішнього шару. Після цього затверділе чорнило з поверхні контуру видаляється за допомогою процесу зняття плівки, відкриваючи прозорий внутрішній шар контуру.
(III) Перевірка внутрішнього шару
Після завершення виготовлення схеми внутрішнього шару необхідна ретельна перевірка. Зміст перевірки включає провідність ланцюга, умови короткого замикання, а також відповідність ширини лінії та відстані вимогам. Зазвичай автоматичне оптичне обладнання для перевірки використовується для повного сканування схеми за допомогою принципів оптичного зображення, оперативно виявляючи дефекти в схемі та забезпечуючи якість внутрішнього шару схеми.
III. Процес ламінування
Процес ламінування включає поєднання внутрішньої підкладки, препрега та зовнішньої мідної фольги для формування загальної структури чотири{0}}шарової плити.
(1) Підготовка до ламінування
Відповідно до вимог внутрішня підкладка, препрег і зовнішня мідна фольга укладаються в певному порядку. Препрег виготовляється зі скловолокнистої тканини, просоченої епоксидною смолою, яка твердне під впливом нагрівання та тиску, служачи сполучним агентом між шарами. Під час укладання необхідно забезпечити точність вирівнювання кожного шару, і позиціонуючі штифти зазвичай використовуються для позиціонування, щоб уникнути зсуву між шарами, що впливає на з’єднання схем.
(II) Операція ламінування
Помістіть складені плити в ламінатор і продовжуйте ламінування за вказаних умов температури, тиску та часу. Під час процесу ламінування смола в препрезі буде плавитися і текти, заповнюючи проміжки між шарами і щільно з’єднуючись із внутрішньою підкладкою та зовнішньою мідною фольгою. Одночасно смола затвердіє, утворюючи жорсткий ізоляційний шар, який розділяє ланцюги кожного шару та забезпечує електричну ізоляцію. Необхідно суворо контролювати параметри процесу ламінування, щоб забезпечити міцне міжшарове зчеплення, відсутність бульбашок, розшарування та інших дефектів.
IV. Процедура обробки зовнішнього шару
Після ламінування починається етап обробки зовнішнього шару, який в основному включає такі процеси, як свердління, металізація отворів і виготовлення схеми зовнішнього шару.
(1) Буріння
Відповідно до вимог, свердлильний верстат з ЧПК використовується для свердління різних наскрізних і монтажних отворів на ламінованій плиті. Наскрізні отвори використовуються для досягнення електричних з’єднань між шарами схем, тоді як монтажні отвори використовуються для кріплення електронних компонентів. Під час свердління необхідно контролювати точність позиціонування отвору, розмір діаметра отвору та якість стінки отвору, щоб уникнути таких проблем, як відхилення отвору та нерівні стінки отвору. Після завершення свердління сміття всередині отворів необхідно очистити, щоб забезпечити якісну подальшу металізацію отвору.
(II) Металізація отвору
Металізація отвору є вирішальним процесом для досягнення електричного з'єднання переходів. По-перше, виконується видалення задирок, щоб видалити сміття та залишки смоли, що залишилися на стінці отвору під час процесу свердління, гарантуючи, що стінка отвору чиста та охайна. Потім виконується хімічне осадження міді шляхом розміщення підкладки в розчині для осадження міді для осадження тонкого шару міді на поверхні стінки отвору, що робить спочатку ізоляційну стінку отвору електропровідною. Після цього в процесі гальванічного нанесення міді шар міді додатково потовщується на основі шару осадження міді, покращуючи провідність і надійність отвору.
(III) Виробництво схем зовнішнього шару
Процес виробництва схем зовнішнього шару подібний до процесу виробництва схем внутрішнього шару, включаючи такі кроки, як нанесення світлочутливого чорнила, експонування, проявлення, травлення та видалення плівки. У процесі експонування також використовується машина для експонування LDI для досягнення точної експозиції на основі шаблону цифрової схеми. За допомогою цих кроків на зовнішній поверхні чотири-шарової плати формується бажаний малюнок схеми. На відміну від ланцюгів внутрішнього шару, ланцюги зовнішнього шару потрібно підключати до отворів для досягнення електричної безперервності з ланцюгами внутрішнього шару.
(IV) Паяльна маска та друк символів
Щоб захистити зовнішній шар схем і запобігти окисленню, корозії та коротким замиканням, необхідне покриття паяльної маски. Як правило, використовується фоточутливе чорнило маски для пайки, яке утворює шар маски для пайки на поверхні схеми, що підлягає захисту за допомогою процесів експонування та проявлення, оголюючи такі ділянки, як контактні площадки для пайки, які потребують паяння. Загальні кольори паяльних масок включають зелений, синій, чорний і так далі.
Після нанесення паяльної маски виконується друк символів. Таку інформацію про символи, як номер компонента, номер моделі та серійний номер виробництва, надруковано на поверхні плати, щоб полегшити встановлення та ідентифікацію електронних компонентів. Друк символів зазвичай виконується за допомогою трафаретного друку спеціальними чорнилами для символів, щоб забезпечити чіткість і довговічність символів.
V. Пост{1}}процедури обробки
(1) Обробка поверхні
Щоб підвищити здатність до паяння та стійкість до окислення контактних площадок для пайки, необхідна обробка поверхні. Поширені процеси обробки поверхні включають напилення олова, занурювальне золото, нікель-золоте покриття та OSP (органічний консервант для паяння). Різні процеси обробки поверхні мають відмінні характеристики та застосовні області, і їх можна вибрати відповідно до вимог до продукту.
(II) Обробка форми
Відповідно до вимог використовуйте фрезерний верстат з ЧПК або перфоратор, щоб обробити зовнішню форму друкованої плати, вирізавши її на потрібну форму та розмір. Під час обробки зовнішньої форми необхідно забезпечити точність розмірів і якість кромки, уникаючи таких проблем, як задирок і відколів.
(III) Остаточна перевірка
Зрештою, чотиришарову-дошку проводиться комплексна остаточна перевірка. Перевірка включає перевірку електричних характеристик (наприклад, перевірку цілісності, перевірку ізоляції), перевірку зовнішнього вигляду (наприклад, якість паяльної маски, чіткість символів, подряпини на поверхні тощо) і перевірку точності розмірів. Лише продукти, які пройшли всі перевірки, можуть вважатися кваліфікованими та переходити до наступних етапів пакування та доставки.