Четырехслойные-платы, обладающие такими преимуществами, как высокая плотность проводки и стабильная передача сигнала, стали основными компонентами во многих сложных электронных системах. Их производственный процесс сочетает в себе прецизионную обработку и строгий контроль, причем каждый этап оказывает решающее влияние на производительность продукта.
1. Процесс предварительной подготовки
Предварительная подготовка к производству четырех-слойных плит является основой для обеспечения бесперебойного хода последующих процессов. Первым шагом является выбор подложки, где необходимо выбрать подходящие ламинаты с медным-плакированием (CCL) на основе сценариев применения продукта и требований к производительности. Изоляционные характеристики, механическая прочность, термостойкость и другие параметры подложки должны пройти строгие испытания, чтобы гарантировать ее соответствие требованиям использования четырех-слойных плит.
II. Процесс производства внутреннего слоя
Производство внутреннего слоя — один из ключевых этапов производства четырехслойной платы, и его качество напрямую влияет на производительность всей печатной платы.
(1) Предварительная-обработка внутренней подложки
Предварительная обработка внутреннего медного-ламинированного ламината (CCL) направлена на удаление оксидного слоя, масляных пятен и загрязнений с поверхности подложки, тем самым улучшая адгезию чернил в последующих процессах. Предварительная обработка обычно включает такие этапы, как обезжиривание и микро-травление. Обезжиривание может быть достигнуто путем химической очистки для удаления масла и жира с поверхности основы. С другой стороны, микро-травление предполагает мягкое травление для создания однородной шероховатой поверхности на подложке, тем самым укрепляя связь с чернилами.
(II) Изготовление схем внутреннего слоя
Сначала нанесите светочувствительные чернила, равномерно распределив жидкие чернила по поверхности внутренней подложки, а затем закрепите их в пленке путем высыхания. Далее приступаем к экспонированию. Импортируйте подготовленный файл шаблона цифровой схемы в экспонирующий аппарат LDI, который использует лазерный свет для прямого сканирования и экспонирования подложки, покрытой светочувствительными чернилами. Это приводит к тому, что чернила на участках, подвергшихся воздействию лазера, подвергаются реакции отверждения, в то время как необлученные участки остаются растворимыми.
После экспонирования проводят проявку, помещая подложку в раствор проявителя. Незатвердевшие чернила растворяются и удаляются, оставляя на поверхности подложки рисунок затвердевших чернил, соответствующий цифровому рисунку. Далее проводится травление путем помещения подложки в травильный раствор. Медная фольга, не покрытая чернилами, вытравливается, а оставшаяся медная фольга образует схему внутреннего слоя. После этого затвердевшие чернила на поверхности схемы удаляются путем снятия пленки, обнажая чистый внутренний слой схемы.
(III) Проверка внутреннего слоя
После завершения изготовления схемы внутреннего слоя требуется тщательный контроль. Содержание проверки включает в себя проводимость цепи, условия короткого замыкания, а также соответствие ширины и расстояния между линиями требованиям. Обычно оборудование автоматического оптического контроля используется для проведения комплексного сканирования схемы с использованием принципов оптической визуализации, оперативного обнаружения дефектов в схеме и обеспечения качества схемы внутреннего слоя.
III. Процесс ламинирования
Процесс ламинирования включает объединение внутренней подложки, препрега и внешней медной фольги для формирования общей структуры четырех-слойной платы.
(1) Подготовка к ламинированию
Согласно требованиям внутренняя подложка, препрег и внешняя медная фольга укладываются в определенном порядке. Препрег изготовлен из ткани из стекловолокна, пропитанной эпоксидной смолой, которая отверждается под воздействием нагрева и давления и служит связующим веществом между слоями. При укладке необходимо обеспечить точность совмещения каждого слоя, а для позиционирования обычно используются позиционирующие штифты, чтобы избежать межслоевого смещения, влияющего на соединения цепей.
(II) Операция ламинирования
Поместите сложенные плиты в ламинатор и приступайте к ламинированию при заданных условиях температуры, давления и времени. В процессе ламинирования смола в препреге плавится и течет, заполняя зазоры между слоями и прочно связываясь с внутренней подложкой и внешней медной фольгой. Одновременно смола затвердевает, образуя жесткий изолирующий слой, разделяя цепи каждого слоя и обеспечивая электрическую изоляцию. Параметры процесса ламинирования должны строго контролироваться, чтобы обеспечить прочное межслоевое соединение, отсутствие пузырей, отслоений и других дефектов.
IV. Процедура обработки внешнего слоя
После ламинирования начинается этап обработки внешнего слоя, который в основном включает в себя такие процессы, как сверление, металлизация отверстий и изготовление схемы внешнего слоя.
(1) Бурение
Согласно требованиям, сверлильный станок с ЧПУ используется для сверления различных сквозных и монтажных отверстий в ламинированном картоне. Сквозные отверстия используются для обеспечения электрических соединений между слоями схемы, а монтажные отверстия используются для крепления электронных компонентов. Во время сверления необходимо контролировать точность позиционирования отверстия, размер диаметра отверстия и качество стенки отверстия, чтобы избежать таких проблем, как отклонение отверстия и неровные стенки отверстия. После завершения сверления мусор внутри отверстий необходимо очистить, чтобы обеспечить качество последующей металлизации отверстий.
(II) Металлизация отверстий
Металлизация отверстий — важнейший процесс для достижения электрического соединения переходных отверстий. Во-первых, выполняется удаление заусенцев для удаления мусора и остатков смолы, оставшихся на стенке отверстия в процессе сверления, что обеспечивает чистоту и порядок стенки отверстия. Затем осуществляется химическое осаждение меди путем помещения подложки в раствор для осаждения меди для нанесения тонкого слоя меди на поверхность стенки отверстия, что делает первоначально изолирующую стенку отверстия проводящей. После этого, в процессе гальванического нанесения меди, слой меди дополнительно утолщается на основе слоя осаждения меди, улучшая проводимость и надежность переходного отверстия.
(III) Изготовление схем внешнего слоя
Процесс производства схем внешнего слоя аналогичен процессу производства схем внутреннего слоя, включая такие этапы, как нанесение светочувствительных чернил, экспонирование, проявление, травление и удаление пленки. В процессе экспонирования также используется экспонирующая машина LDI для достижения точного экспонирования на основе рисунка цифровой схемы. Благодаря этим шагам на внешней поверхности четырехслойной платы формируется желаемый рисунок схемы. В отличие от схем внутреннего слоя, схемы внешнего слоя должны быть подключены к переходным отверстиям, чтобы обеспечить электрическую непрерывность с цепями внутреннего слоя.
(IV) Паяльная маска и печать символов
Для защиты внешнего слоя схемы и предотвращения окисления, коррозии и коротких замыканий необходимо покрытие паяльной маской. Обычно используются светочувствительные чернила для паяльной маски, которые образуют слой паяльной маски на поверхности схемы, подлежащей защите в процессе экспонирования и проявления, обнажая такие области, как площадки для пайки, требующие пайки. Распространенные цвета паяльных масок включают зеленый, синий, черный и т. д.
После нанесения паяльной маски осуществляется печать символов. Символьная информация, такая как номер детали компонента, номер модели и производственный серийный номер, напечатана на поверхности платы, чтобы облегчить установку и идентификацию электронных компонентов. Печать символов обычно выполняется с помощью трафаретной печати специальными символьными чернилами, обеспечивающими четкие и долговечные символы.
V. Процедуры пост-обработки
(1) Обработка поверхности
Для улучшения паяемости и устойчивости к окислению контактных площадок необходима обработка поверхности. Обычные процессы обработки поверхности включают напыление олова, иммерсионное золото, никелирование-золотом и OSP (органический консервант для пайки). Различные процессы обработки поверхности имеют различные характеристики и применимые области применения и могут выбираться в соответствии с требованиями к продукту.
(II) Обработка формы
В соответствии с требованиями используйте фрезерный станок с ЧПУ или пробойный пресс для обработки внешней формы печатной платы, разрезая ее до нужной формы и размера. Во время обработки внешней формы необходимо обеспечить точность размеров и качество кромки, избегая таких проблем, как заусенцы и сколы.
(III) Заключительная проверка
Наконец, проводится комплексная окончательная проверка четырех-платы. Проверка включает проверку электрических характеристик (например, проверку целостности, проверку изоляции), проверку внешнего вида (например, качество паяльной маски, четкость символов, наличие царапин на поверхности и т. д.) и проверку точности размеров. Только продукция, прошедшая все проверки, может считаться квалифицированной и перейти к последующим этапам упаковки и доставки.