Hverjar eru lykilskeiðin í framleiðingu marglaga PCB?

Framleiðsla marglaga PCB er leiðandi tæknilegur áframhald sem styður þróun á háþróaðri rafrænni búnaði, sem gerir kleift að sameina fyrir neyti, iðnaðar- og læknisvörur. Þær eru notaðar vítt og breitt í neytifráveitingum, geimferða- og læknisbúnaði. Þó að einlag eða tvölag PCB vísar til einnig eða tveggja lag af koppri, svo eru marglag PCB þrjú eða fleiri lög af koppri sem eru hlaðin saman og aðskilin með innrennandi efnum, sem gerir kleift flóknari rása, hærri þéttleika áhluta og betra rafræna afköst. Að skilja helstu skrefin í framleiðslu marglaga PCB gerir hönnuðum, verkfræðingum og kaupendum meira vitund um gæði, áreiðanleika og framleidslugetu.

Hönnunarleg yfirlit og verkfræðibúnaður

Framleiðsla marglaga PCB er að mestu leyti framúrskarandi verk frá hönnunarstigi. Þegar Gerber skrárnar, lagupprifjunargögn og tæknikröfur hafa borist, skoða verkfræðingar hönnunina í miklu lagi. Þeir fara yfir hönnunina aðallega með tilliti til sporbreidda, millibil, kröfur um hinder (impedance), lagsamræmingu, gegnumboringargerðir og völu á efni.

Framsetning og hönnun fyrir framleidslu (DFM-greining) er nauðsynleg fyrir mjög flókin plötu.

Framleiðendur eins og King Field geta hjálpað til við að forðast dýr endurbroytingar og tryggt að framleidslan gangi slétt með því að veita niðurstöður DFM greiningar þar sem hugsanleg vandamál eru komið upp á snemma stigi, eins og vandamál tengd merkjaintegriteti og erfiðleikum við buringu.

Myndavinnsla innri lags og bíting

Hver innri koppulagur er gerður sérhvert. Upphaflega er yfirborð koppulimineraðs plátufjöðurs hreinsað og ljóskippan efni sett á það. Með mikilli nákvæmni er mynstrið á rásinni grifuð í ljóskippu efnið með útfjólubláum geislum í ferli sem kallast ljósmýlgun.

Við úthreinsun eyðist kippan sem var útsett fyrir ljósi og koppin sem er ekki vernduð af kippunni er eiturfræðilega grifuð burt með oxandi efni. Sjálfvirk ljósmyndaviðmiðun (AOI) er notuð á þessum stigi til að tryggja að línuvíddir og millibil séu eins og vænt er og að mynstrið sé óbreytt. Þar sem gallar sem fundust eftir löggun ekki er hægt að leiðrétta, er mikilvægt að tryggja að innri lögurnar séu af góðri gæði.

Innri lagshvassun

Áður en lóðakerfið er sett saman eru innri lögunum með oxið eða öðrum yfirborðsmeðferðum sem auðvelda tengingu. Yfirborð kopparsins er aðomískt gróft í þessari meðferð og telja að það bæti við festingu kopparlaga við undirblandaða isolagrunninn (prepreg) við lóðakerfisgerðina. Festing milli laga er mjög mikilvægur þáttur í vélarstöðugleika og langtíma áreiðanleika marglaga prentplötu. Þetta er sérstaklega rétt um marglaga tæki sem verka munu í umhverfi sem einkennist af háum hitastigum eða skjálfta.

Lagasetning og lóðakerfi

Lóðakerfi er án efa einn markaðarasti liður marglaga PCB framleiðsluferlisins. Innið lög eru sett saman við stykki af prepreg (glösfitju impregnated með epóxý hrygg) á milli þeirra og ytri koppurfoils eru bætt við efst og neðst í samræmi við samþykkt lagasetningarhönnun.

Staplan er síðan sett í limumhylju þar sem henni er undir kappi staðallt hita- og þrýstihring. Forskiptingalimurinn bráðnar, rennur og stífna svo sem leiðir til vel festingar allra laganna í eitt fast efni. Nákvæm stjórnun á hita, þrýsti og tíma er nauðsynleg til að tryggja nákvæma lagaskilgreiningu og forðast algengar vandamál eins og tómrum eða aðskilnað laganna.

Borning og myndun sambandsgjós

Eftir limun er marglaga PCB borin til að búa til holur bæði fyrir gegnhólsheldurhluti og sambandsgjó sem tengja lagin rafrænt. CNC-borvél myndar vélmenskur holur en til myndunar lítilra sambandsgjós (microvias) í háþétt interconnect (HDI) hönnunum er hugsanlega notað láserborvél.

Holugötin eru hreinsuð og virkuð eftir boringu til að geta metallísið holurnar. Óumdeilanlegt er að boringin verði mjög nákvæm annars mun misrökrun versna rafræna tengingu milli laganna.

Metallíkun og kopruplóðun holra

Til að gera gegnumforingar (vias) leiðandi er í upphafi mjúk filmu af kopri sett á veggi holanna með vökvakemíska kopruferli án rafstraums. Á eftir því er framkvæmd rafrásarkopruplóðun til að auka þykktina svo mikið að hún sé öryggis- og rafrænt traust.

Myndavélavinnsla og bíting ytri lags

Rás endalagsins kemur í ljós með því að ytri lög eru mynduð með ljósfærum andspyrnu eins og viðlag. Á eftir ljósmálun og unnun ferlanna verður ovrakoprið bitið burt, sem skilar fullkomnunni rása á ytri lögunum.

Á þessu stigi eru ákveðnar formhönnun pallborða, leiðslur rása og tengipunktar hluta, sem á endanum hefur áhrif á bæði framleiðslubratleika og rafræna frammistöðu.

Álagningu á lodmaska

Lóðmaski er lag af lakplasti sem er sett yfir PCB til að vernda kópurleiddara gegn óvinsældri oxun og útlimun, auk þess að minnka líkurnar á lóðbruggum milli aðliggjandi pallastaða. Op fyrir pallastaði og gegnumboringar sem á að lóða eru því aðeins skilgreind í lóðmaskalagi.

Nákvæmni í samræmingu lóðmaskans verður mjög mikilvæg við framleiðslu marglaga PCB, sérstaklega ef hlutarnir eru með fína píts. Til þessara marka nota framleiðendur eins og King Field nýjustu myndavafninga- og hörðnunarbúnað til að veita jafnt hylgni og varanlega afköst.

Ytra líkan

Lóðhæfi er einn af kostum yfirborðsmeðferðarnar auk verndar á óvernuðum kópurlimlepptum. Algengustu valkostirnir fyrir yfirborðsmeðferð eru HASL, ENIG, OSP, inniheldingsyksir og inniheldingsnaut. Val á viðeigandi gerð fer eftir þætti eins og haldseigju, montagemetóði og rafrænum afköstum.

Af því að ENIG hefur flatan yfirborð og mjög góða ámotshyggju, er oft valið fyrir umsjálfræna forrit sem krefjast hárrar traustleika.

Rafmagnsprófanir og lokahlutprófun

Prófanir og endahnýting eru síðustu skref í framleiðslu marglaga PCB. Til að tryggja að engin stuttlykkjur eða opnunarskilyrði séu á neinum lögnum í mjög flóknu marglaganum er framkvæmd rafmagnsprófun til að athuga samfelldni og einangrun. Auk þess eru oft notuð sýnileg yfirferðir, mælingar (máttakskoðanir) og stundum röntgenmyndir til að staðfesta rétta innri samsvörun og gosgæði.

Aðeins þær plötur sem uppfylla öll umbeðin kröfur fara áfram í pökkun og sendingarferli.

Ályktun

Framleiðsla marglaga PCB er mjög krefjandi og krefst mikillar nákvæmni, margs reynslu og að setja á og fylgjast slökkvalaust við strangar gæðastjórnunarreglur í hverju skrefi. Því er ekki annað eftir en að afrek og trúverðugleiki vara verður algjörlega háður réttri útfærslu allra þessara skrefa ásamt prófum, sérstaklega lokaprófum.

King Field hefur náðst til að bjóða upp á marglaga PCB sem gerir mörgum iðjum kleift að búa til nýjungaríka rafræn vörur með því að nota flókna búnað í tengingu við vel skipulagða ferliastjórnun. Að kynnast þessum lögun dregur frekar ljós yfir flókið sem felst í starfsemi nútímaraflraunta, auk þess að hjálpa viðskiptavinum að taka réttar ákvarðanir varðandi treyjuher, sem er trúverðugur framleiðandi á PCB-sviðinu.