EN
Mitmekihilise PCBde valmistamine on juhtiv tehnoloogia, mis toetab täiustatud elektroonikaseadmete arendamist, võimaldades kompaktsete ja kõrge tootlikkusega seadmete integreerimist, millel on lai kasutusvaldkond tarbeelektroonikas, õhuruumi- ja meditsiiniseadmete tööstuses. Ühe- või kahekihilised PCBd viitavad ainult ühele või kahele vase kihile, samas kui mitmekihilised PCBd koosnevad kolmest või enamast vase kihist, mis on paigutatud üksteise peale ja eraldatud isoleermaterjalidega, võimaldades nii keerukamaid circuitusid, suuremat komponentide tihedust ja paremat elektrilist toimivust. Mitmekihiliste PCBde valmistamise põhietappide mõistmine aitab disaineritel, inseneridel ja ostjatel paremini hinnata kvaliteeti, usaldusväärsust ja tootmisvõimekust.
Disaini läbivaatamine ja inseneriettevalmistus
Mitte ainult füüsiline tootmine, vaid ka mitmekihiline PCB valmistamine on tegelikult disainietapi toode. Kui Gerberi failid, kihtide detailid ja tehnilised nõuded on saadud, vaatavad insenerid disaini väga hoolikalt üle. Nad analüüsivad disaini jälgides traadi laiust, vahekaugust, takistusnõudeid, kihi joondust, läbiviade struktuure ja materjalivalikut.
Simulatsioon ja tootmiskõlbuluse (DFM) analüüs on kohustuslikud väga keeruliste plaatide puhul.
Tootjad nagu King Field saavad aidata vältida kallid ümberkujundused ja tagada sujuva tootmisvoogu, kui nad esitavad DFM tulemused, kus potentsiaalsed probleemid tuvastatakse varakult, näiteks signaaliterviklikkusega seotud küsimused ja puurimisraskused.
Sisemise kihi kujutamine ja hammustamine
Iga sisemine vasest kiht valmistatakse eraldi. Esialgu puhastatakse vasega kaetud laminati pind ja kantakse sellele fotorežiiv. Fotoengraveerimise nimelises protsessis kantakse UV-kiirtega fotorežiivile väga täpselt skeemi muster.
Areng eemaldab valgule vastu olles ekspositsioneeritud takistuse ja vase, mida takistus ei kata, keemiliselt eemaldatakse oksüdatsioonimeetodil. Sellel etapil kasutatakse automaatset optilist kontrolli (AOI), et tagada joonelaiuste ja vahekauguste õigsus ning muster on terviklik. Kuna defekte, mis tuvastatakse laminatsiooni järel, ei saa enam parandada, on oluline tagada, et sisemised kihid oleksid heas kvaliteedis.
Sisemise kihi oksiidtöötlemine
Enne laminatsiooni töödeldakse sisemisi kihisid oksiidiga või muude pindadega, mis soodustavad sidumist. Selle käigus tekitatakse vase pinnale aatomiliselt karvane struktuur, mille eeldatavasti parandab vase kihtide adhesiooni prepreg-isoleerimisele laminatsiooni ajal. Kihtide vaheline adhesioon on väga oluline tegur mitmekihiliste trükkplaatide mehaanilises stabiilsuses ja pikaajalises usaldusväärsuses. See kehtib eriti mitmekihiliste seadmete kohta, mis töötavad keskkondades, kus valitsevad kõrged temperatuurid või vibratsioon.
Kihiülesanne ja laminatsioon
Laminatsioon on kahtlemata üks iseloomulikumaid faase mitmekihiliste trükkplaatide valmistusprotsessis. Sisemised kihid paigutatakse omavahel prepregi tükkide (epoksi-vaiguga impregneeritud klaaskiud) sisse ja väliskülgedele lisatakse üles ja alla vastavalt kinnitatud kihiülesande disainile vaseliigid.
Seejärel suletakse stack lamineerimispressi, kus see läbib kontrollitud soojus- ja rõhutsükklit. Preimpregneeritud epoksi sulab, voolab ja kõveneb, tulemuseks kõigi kihtide ühendamine üheks tihedaks plaatiks. Kihtide täpseks joondamiseks ning tüüpiliste vigade nagu õõnsuste või kihtide lagunemise vältimiseks on vajalik täpne temperatuuri, rõhu ja aja kontroll.
Puurimine ja vahende moodustamine
Pärast lamineerimist puuritakse mitmekihilistes printplaatides avad nii läbipuuritud komponentide kui ka vahendite jaoks, mis loovad elektrilise ühenduse kihtide vahel. Mekaanilised avad tehakse CNC-puurimisega, kuid mikrovahendite puhul kasutatakse kõrge tihedusega ühenduste (HDI) disainides laserpuurimisseadet.
Puurimise järel puhastatakse ja aktiveeritakse ava seinad, et metallida need. Ilmseti peab puurimine olema väga täpne, vastasel korral halveneb kihtide vaheline elektriline ühendus joondumata avadest.
Aukmetalliseerimine ja vase galvaniseerimine
Vaatide juhtivaks tegemiseks setitakse esialgu aukade seinale õhuke vasekiht keemilise vasetõmmetuse abil. Seejärel viiakse läbi elektrolüütiline vaseplaatimine, et suurendada kihi paksust niivõrd, et see oleks nii elektriliselt kui ka mehaaniliselt usaldusväärne.
Välimise kihi joonistamine ja hammustamine
Viimase kihi ahel esitatakse välimiste kihtide fototakisti abil eksponeerimisel just nagu sisemiste kihtide puhul. Pärast fotolitograafia- ja arendusprotsesse eemaldatakse liigne vaske, jättes välimistele kihtidele valmis ahelad.
Selles etapis otsustatakse paadi geomeetria, juhtmete marsruutimine ja komponentide ühenduspunktid, millel on lõpptulemusena mõju montaažikindlusele ja elektrilisele toimele.
Padjatrüki kandmist
Pausmaterjal on PCB-le kantav lakiilaine polümeerkiht, mis kaitseb vasejuhtmeid soovimatult oksüdeerumise ja saastumise eest ning vähendab jootesildade teket naabermoodulite vahel. Moodulite ja viade jaoks, mida tuleb joota, on avad defineeritud seega ainult pausmaterjali kihis.
Pausmaterjali õige paigutus on eriti oluline mitmekihiliste trükkplaatide valmistamisel, eriti siis, kui komponendid on väikese sammuga. Selleks kasutavad tootjad nagu King Field tänapäevaseid kujutamis- ja kõvendusseadmeid, et tagada ühtlane kattekiht ja pikaajaline töökindlus.
Pindlõige
Jootetavus on üks pinna töötlemise eeliseid lisaks nähtavate vasepindade kaitsele. Kõige levinumad pinna töötlemise variandid on HASL, ENIG, OSP, setete argentum ja setete tin. Sobiva valiku tegemine sõltub teguritest, nagu riiulieluiga, monteerimismeetod ja elektriline toimivus.
ENIG-i eelistatakse sageli kõrge usaldusväärsusega rakendustes tänu selle tasasele pinnale ja suurepärasele korrosioonikindlusele.
Elektriline testimine ja lõppteenindus
Testimine ja kontroll on viimased sammud mitmekihilise PCB valmistamisel. Et kindlaks teha, et ühelgi kihi keerukas mitmekihiline struktuur ei sisalda lühiseid või katkeid, viiakse läbi elektriline testimine, et kontrollida pidevust ja isoleerimistingimusi. Lisaks kasutatakse mõnikord visuaalseks kontrolliks, mõõtmistele (mõõtmekontroll) ja mõnikord ka röntgenkiirgust, et kinnitada õige sisemine joondus ja augu kvaliteet.
Ainult need plaadid, mis vastavad kõigile nõutud spetsifikatsioonidele, lubatakse edeneda pakendamise ja saatmise etappi.
Kohustuslik väljaandmine
Mitmekihilise PCB-de valmistamine on äärmiselt keeruline, nõudes suurt täpsust, palju kogemusi ning rangelt kvaliteedikontrolli meetmete väljatöötamist ja järgimist igas etapis. Seetõttu on ainult loogiline, et toote jõudlus ja usaldusväärsus sõltuvad kindlasti kõigi nende sammude õigest elluviimisest koos testidega, eriti lõpptestidega.
King Field on suutnud pakkuda mitmekihilisi PCB-sid, mis võimaldavad erinevatel tööstusharudel kasutada keerukaid seadmeid ning range protsessihalduse abil luua tipptehnoloogilisi elektroonikatooteid. Nende kihtide parem mõistmine aitab kaasa kaasaegse elektroonika tööpõhimõtete tundmaõppimisele ning aitab klientidel valida usaldusväärne PCB-de valmistaja.
