В процессе быстрого развития технологий связи от 5G до 6G процесс производства коммуникационных печатных плат, как основного носителя коммуникационного оборудования, напрямую определяет производительность и надежность продукта. По сравнению с концептуальным планированием на уровне дизайна, производственный процесс является критически важным этапом преобразования чертежей дизайна в физические объекты, и каждый шаг оказывает решающее влияние на качество конечного продукта.
1. Выбор сырья: закладываем основу качества.
Первым шагом в производстве печатных плат для связи является выбор сырья, а характеристики таких материалов, как платы, медная фольга и полуотвержденные листы, напрямую влияют на электрические и механические свойства печатных плат. В области связи предъявляются строгие требования к высокочастотной и высокоскоростной передаче сигналов, поэтому часто выбираются платы с низкой диэлектрической проницаемостью и низким коэффициентом диэлектрических потерь, например RF-35. Эти материалы могут эффективно снизить потери и задержки во время передачи сигнала, обеспечивая его целостность. Что касается медной фольги, обычно используется электролитическая медная фольга высокой чистоты, которая имеет хорошую проводимость и пластичность. В зависимости от различных потребностей толщина обычно составляет от 18 до 70 мкм. Более тонкая медная фольга подходит для изготовления точных схем, а более толстая медная фольга больше подходит для сценариев передачи больших токов. В качестве связующего материала во время ламинирования содержание смолы и температура стеклования полуотвержденного листа должны быть точно согласованы с характеристиками платы, чтобы обеспечить структурную прочность и изоляционные характеристики печатных плат после ламинирования.
2. Основной производственный процесс: тщательно продуманный и высококачественный.
Сверление: точное позиционирование контурных вен
Сверление — основополагающий процесс при производстве печатных плат связи, обеспечивающий каналы для последующих отверстий металлизации и соединений цепей. В оборудовании связи большое количество сквозных, глухих и заглубленных отверстий требует точной обработки, при этом допуски на отверстия обычно контролируются в пределах ± 0,02 мм. В современных методах сверления часто используются сверлильные станки с ЧПУ, которые обеспечивают высокую-скорость и высокую-точность сверления с помощью высокоточных-сверлильных игл и насадок в сочетании с передовыми программами сверления. В платах межсоединений высокой-плотности также будет использоваться технология лазерного сверления для обработки микроотверстий диаметром всего 0,05 мм, что соответствует требованиям к монтажу сложных схем. После завершения бурения стенку отверстия необходимо очистить от бурового мусора. Распространенные методы включают химическую очистку, плазменную обработку и т. д. для удаления остатков смолы и заусенцев со стенок отверстия, обеспечивая прочное соединение между стенкой отверстия и слоем металла при последующем гальванопокрытии.
Гальваника: придание цепям проводимости
Целью процесса гальванического покрытия является покрытие стенок отверстий и поверхностей печатных плат слоем металла, образующим проводящие пути. При гальваническом покрытии печатных плат связи обычно используется комбинация химического и гальванического меднения. Химическое меднение — это процесс нанесения очень тонкого слоя меди на стенку и поверхность пор посредством химических реакций в условиях отсутствия тока, обеспечивая проводящую подложку для последующего гальванического покрытия; Гальваническая медь, полученная на основе химического меднения, утолщает медный слой за счет электрохимических реакций. Как правило, толщина медного слоя схемы должна составлять от 35 до 70 мкм, чтобы соответствовать требованиям к низкому сопротивлению передачи сигналов связи. Чтобы улучшить стойкость к окислению, износостойкость и паяемость печатных плат, также проводят поверхностную обработку, такую как гальваника никель-золотом, химическое никель-золото или погружение в олово. В процессе гальваники необходимо строго контролировать состав, температуру, плотность тока и другие параметры гальванического раствора, чтобы обеспечить однородность и плотность слоя металла, а также избежать таких проблем, как пустоты покрытия и неравномерная толщина.
Травление: выделение точных линий цепей.
Травление — это ключевой процесс удаления ненужной медной фольги с ламината с медным покрытием-, оставляя после себя желаемый рисунок схемы. Плата печатных плат связи имеет тонкую проводку и строгие требования к допускам ширины линии, обычно в пределах ± 0,015 мм. В основном существует два типа процессов травления: сухое травление и влажное травление, причем более широко используется мокрое травление. Во время процесса мокрого травления ламинат с медным покрытием после экспонирования и проявления погружается в раствор для травления (например, хлорид железа, щелочной раствор для травления и т. д.) для растворения медной фольги, которая не защищена слоем резиста, в результате химической реакции. В процессе травления такие параметры, как концентрация, температура, давление распыления и скорость травильного раствора, оказывают существенное влияние на точность травления и требуют мониторинга и регулировки в реальном-времени. Для повышения точности травления также будут использоваться последующие методы обработки, такие как удаление пленки и удаление заусенцев, чтобы обеспечить гладкие края и точные размеры схемы.
Наслаивание: создание много-стабильных структур.
Для многослойных печатных плат связи ламинирование – это важный процесс соединения каждого слоя печатной платы с полуотвержденным листом. Перед ламинированием каждый слой печатной платы необходимо очистить и предварительно обработать для удаления поверхностных загрязнений и оксидов. Процесс ламинирования осуществляется в условиях высокой-температуры и высокого-давления, обычно при температуре 180 градусов -210 градусов и давлении 5–10 МПа. Благодаря точному контролю скорости нагрева, времени изоляции и кривой изменения давления полутвердый лист полностью расплавляется и растекается, заполняя межслоевые зазоры и прочно скрепляя слои между собой. После ламинирования печатные платы должны пройти обработку для дальнейшего улучшения механической прочности и электрических характеристик платы. Для обеспечения качества ламинирования необходимо строго контролировать степень вакуума ламинирующего оборудования, чтобы не допустить таких дефектов, как пузыри и расслоения между слоями.
3. Проверка качества: Контролируйте контрольные точки качества готовой продукции.
Готовая печатная плата связи должна пройти строгий контроль качества, чтобы гарантировать, что она соответствует требованиям к производительности коммуникационного оборудования. Проверка внешнего вида осуществляется с помощью автоматического оптического оборудования для всестороннего осмотра схемной графики, площадок компонентов, положения отверстий и т. д. на поверхности печатных плат, обнаружения таких дефектов, как короткие замыкания, размыкания, зазубрины, заусенцы и т. д. Проверка импеданса проводится с использованием рефлектометра во временной области-или сетевого анализатора, чтобы проверить, соответствует ли полное сопротивление печатных плат проектным требованиям и обеспечить стабильность передачи сигнала. Для многослойных плат также требуется рентгеновский контроль для проверки выравнивания слоев и внутреннего качества отверстий, чтобы предотвратить такие проблемы, как отклонение слоев и непроваривание отверстий.
4. Общие проблемы и решения
В процессе производства печатных плат связи могут возникнуть некоторые проблемы с качеством. Например, во время бурения могут возникнуть такие проблемы, как шероховатость стенок скважины и смещение положений скважины, которые можно решить за счет оптимизации параметров бурения, регулярной замены буровых игл и усиления процессов обработки стенок скважины; В процессе гальванического покрытия могут возникнуть такие явления, как неравномерное покрытие и пропуски покрытия. Необходимо корректировать состав гальванического раствора, контролировать плотность тока и усиливать обслуживание гальванического оборудования; Процесс травления может привести к чрезмерному или недостаточному травлению, что приведет к отклонению ширины линии. Это можно улучшить, точно контролируя концентрацию и время травления травильного раствора, используя автоматическую систему добавления и циркуляции. Путем строгого контроля и анализа проблем каждого звена производственного процесса, постоянной оптимизации технологических параметров и технологических процессов мы обеспечиваем качество производства печатных плат связи.