Mitmekihilised trükkplaadidPõhikomponentidena kannavad elektroonikakomponentide vahel keerulisi vooluringiühendusi ning nende tootmisprotsess ühendab erinevaid kõrgtehnoloogiaid ja täppisprotsesse. Järgnevalt käsitletakse mitmekihiliste trükkplaatide tootmisprotsessi{1}.
Tooraine ettevalmistamine
Mitmekihiliste trükkplaatide{0}}valmistamiseks tuleb kõigepealt valida sobivad toorained. Vasega plakeeritud laminaat on põhimaterjal, üldtuntud kui FR-4 substraat, millel on head isolatsiooni- ja mehaanilised omadused ning mis sobib enamiku tavaliste elektroonikatoodete jaoks; Kõrge sagedusega-ja kiire{9}}rakenduse stsenaariumide (nt 5G sideseadmed) puhul on signaali edastuskadude vähendamiseks vaja madala dielektrilise konstandiga polütetrafluoroetüleensubstraate. Lisaks aluspinnale on lamineerimisprotsessis asendamatu ka poolkõvenenud leht. See koosneb peamiselt vaigust ja tugevdusmaterjalidest, mida saab kuumuse ja rõhu all kõvastada, et saavutada kihtide vahel tugev side. Samal ajal kasutatakse vooluahela liinide moodustamiseks kvaliteetset vaskfooliumi. Erineva paksusega vaskfooliumi valitakse vastavalt kehtivatele kandenõuetele, tavaliste paksustega nagu 18 μ ja 35 μ.
Sisekihi vooluringide tootmine
mustri ülekandmine
Pärast vasega{0}}vooderdatud plaadi lõikamist sobivasse mõõtu tehke pinnapuhastus, et eemaldada õliplekid, lisandid jne, et tagada järgnevate protsesside nakkumine. Seejärel kandke substraadi pinnale ühtlaselt valgustundlik kuiv kile ja säritage see säritusmasinaga. Säritusprotsessi käigus projitseeritakse sisemise kihi ahela muster ultraviolettvalgusega läbi fotomaski kuivale kilele ja valgust vastuvõtva osa kuivkile läbib fotopolümerisatsioonireaktsiooni, mille tulemusena muutuvad selle omadused. Seejärel lahustatakse valgustamata kuiv kile ilmutuslahusega, et sisemise kihi vooluringi muster täpselt üle kanda vask{5}}plakeeritud laminaadile.
söövitus
Pärast arenduse lõpetamist siseneb see söövitusprotsessi. Söövitusmasin sisaldab spetsiifilist söövituslahust, mis võib reageerida keemiliselt vaskfooliumiga, mis ei ole kaitstud kuiva kilega, korrodeerides ja eemaldades selle, jättes maha kuiva kilega kaetud osa, moodustades täpse sisemise kihi ahela. Kui söövitus on lõppenud, kasutage spetsiaalset kileeemalduslahust, et eemaldada vooluringilt jääkkile ja läbipaistva sisekihi vooluring on lõpetatud. Pärast lõpetamist kasutage automaatset optilist kontrollseadet, et viia läbi vooluringi põhjalik ülevaatus, kasutades kõrglahutusega kaameraid ja pilditöötlussüsteeme, et teha kindlaks, kas vooluringis on lühiseid, avatud vooluringe, liinilaiuse kõrvalekaldeid ja muid probleeme, ning parandada need õigeaegselt.
pruun oksiid
Sisemise kihi vaskfooliumi ja poolkõvastunud lehe vahelise nakketugevuse suurendamiseks on vaja pruunistamist. Spetsiifilist keemilist lahust kasutades moodustub vaskfooliumi pinnale ühtlane mikrokärgstruktuuriga oksiidikiht, mis suurendab vaskfooliumi pindala, parandab selle nakkumist vaiguga ja suurendab selle märgamisvõimet voolava vaiguga. See tagab, et vaiku saab järgneva lamineerimise ajal täielikult täita ja tihedalt siduda, vältides selliseid probleeme nagu nõrgast sidumisest tingitud kihistumine.
lamineerimine
Kihitamine on mitmekihiliste trükkplaatide valmistamisel põhiprotsess{0}}, mille eesmärk on mitme sisemise kihi trükkplaatide virnastamine poolkõvenenud lehtede ja välimise vaskfooliumiga vastavalt projekteerimisnõuetele, et moodustada tervik. Esiteks, lähtudes trükkplaadi kihtide arvust ja konstruktsioonistruktuurist, kavandage hoolikalt sisemise plaadi, poolkõvastunud lehe ja välimise vaskfooliumi virnastamisjärjestus. Virnastamisel on vaja tagada, et iga kihi positsioonid oleksid täpselt joondatud, vastasel juhul mõjutab see ahela ühenduvust ja signaali edastamist. Järgmisena asetatakse virnastatud lehtmetall kõrgel -temperatuuril ja kõrgsurvel{5}}lamineerimismasinasse ning allutatakse kõrgele temperatuurile (umbes 150 kraadi) ja kõrgrõhule (umbes 400 psi) teatud ajaks, et vaik sulaks ja voolaks poolkõvenenud lehes, täitke pärast iga kihi vahelisi väikseid vahesid, kihistamist ja tahkumist. kiht. Täiustatud vaakumliimimistehnoloogia võib sidumisprotsessi ajal õhku välja tõmmata, vältida mullide teket, tagada keskmise paksuse ühtluse kontrollimine ± 3% piires ja parandada trükkplaadi üldist kvaliteeti.
puurimine
Lamineeritud mitmekihilise trükkplaadi kihtide vahel pole elektriühendusi veel saavutatud ja ühenduskanalid tuleb puurimise käigus avada. Projekteerimisdokumentide kohaselt kasutatakse suure täpsusega puurimisseadmeid, nagu mehaanilised puurmasinad või CO ₂ laserpuurid, selleks, et puurida erineva läbimõõduga auke määratud kohtades, sealhulgas läbivad augud erinevate vooluahelate kihtide ühendamiseks, pimeaugud ainult osaliste kihtide ühendamiseks ja maetud augud. Kaasaegne tootmistehnoloogia võimaldab saavutada kuni 50 μm avade täpset töötlemist, mis vastab suure-tihedusega trükkplaatide tootmisvajadustele. Pärast puurimise lõpetamist jääb augu seinale puurimisjääke ja liimijääke, mida tuleb liimijääkide eemaldamiseks puhastada ja töödelda. Eemaldage lisandid põhjalikult keemilistes lahustes leotamise või kõrgsurveveepüstolitega loputamise teel, et tagada augu seina puhtus ja valmistuda järgnevaks aukude metalliseerimiseks.
Aukude metalliseerimine ja galvaniseerimine
Vase keemiline sadestamine
Isoleeritud augu seina juhtivaks muutmiseks viiakse esmalt läbi vase keemiline sadestamine. Kastke trükkplaat vaseioone sisaldavasse keemilisesse lahusesse ja kasutage lahuses olevat redutseerijat, et katalüüsida väga õhukese vasekihi redutseerimist ava seina pinnal, tavaliselt paksusega 0,3–0,5 μ. See vasekiht toimib "seemnekihina" järgneva galvaniseerimise jaoks, pakkudes esialgset teed voolujuhtimiseks.
Paneelide plaatimine
Vase keemilisel sadestamisel moodustunud õhukese vasekihi põhjal viiakse läbi täisplaadi galvaniseerimine. Asetage trükkplaat plaadistusvanni ja läbi elektrolüüsi sadestuvad vannis olevad vaseoonid pidevalt aukude seintele ja vaskfoolium plaadi pinnale, suurendades vasekihi paksust. Üldiselt pakseneb ava seinte vase paksus 25 μ-ni või rohkem, et see vastaks vooluahela juhtivuse ja voolukandmise nõuetele.
Mustri pildistamine
mustri ülekandmine
Sarnaselt sisemise kihi vooluringi mustrite ülekandmisele kantakse vask-plakeeritud laminaadi väliskihi pinnale kuiv kile ja väliskihi ahela mustrid kantakse laser-otse kujutise tehnoloogia või traditsioonilise fotomaski säritusmeetodi abil kuivale kilele. Seejärel arendatakse vooluringi mustrid nähtavaks.
Graafiline galvaniseerimine
Tehke mustri galvaniseerimine väljatöötatud vooluahela mustri paljastatud vaskpinnal. Projekteeritud paksusnõuetele vastava vasekihi galvaniseerimine, vooluahela sektsiooni vase paksuse edasine paksendamine juhtivuse suurendamiseks ja tinakihi katmine kaitseks järgnevates söövitusprotsessides.
Filmi eemaldamine ja söövitamine
Kasutage naatriumhüdroksiidi lahust, et eemaldada galvaniseeritud kuiv kilekiht, paljastades kaitsmata mittejoonelise vasekihi. Kasutage söövituslahust uuesti vasekihi korrodeerimiseks ja eemaldamiseks nendes vooluringivälistes piirkondades, moodustades täpsed välimised vooluringijooned. Lõpuks kasutage oma kaitsva ülesande täitnud tinakihi eemaldamiseks spetsiaalset tinaeemalduslahust.
pinnatöötlus
Trükkplaadi pinnal oleva vaskfooliumi kaitsmiseks, joottavuse ja oksüdatsioonikindluse parandamiseks on vajalik pinnatöötlus. Levinud käitlemismeetodid hõlmavad järgmist:
kullakümblus
Keevitamise ja sisestamise otspunktides kaetakse keemilise sadestamise meetodil nikli ja kulla kiht. Niklikihil on kõrge kõvadus ja hea kulumiskindlus ning kullakihil on tugev keemiline stabiilsus, mis võib tõhusalt ära hoida lõpp-punkti oksüdatsiooni ja tagada hea elektriühenduse jõudluse. Seda kasutatakse tavaliselt kõrgekvaliteedilistes-elektroonilistes toodetes ja valdkondades, kus on väga kõrged töökindlusnõuded.
Kuuma õhu jootmise tasandamine (HASL)
Kuuma õhu tasandustehnoloogia abil kantakse keevitamise lõpp-punkti katmiseks tina pliisulami kiht, et seda kaitsta ja tagada suurepärane keevitusjõudlus. Maksumus on suhteliselt madal ja seda kasutatakse laialdaselt.
Orgaaniline joodismask
Vaskfooliumi pinnale moodustub orgaanilise kaitsekile kiht, et vältida vase oksüdeerumist. Samal ajal võib kaitsekile keevitamise ajal kiiresti laguneda, ilma et see mõjutaks keevitusefekti. Protsess on lihtne ja maksumus madal, mis sobib mõne toote jaoks, mis on hinnatundlik ja millel on mõõdukad töökindlusnõuded.
Jootemaski ja märkide trükkimine
jootmask
Pärast trükkplaadi tootmise lõpetamist tuleb jootevabad ja kontaktpinnad kaitsta jootetakistiga, et vältida lühiseid ja ahela oksüdeerumist jootmise ajal. Esmalt puhasta ja karesta plaadi pind, et parandada nakkumist. Seejärel kandke siiditrüki, pihustamise ja muude meetodite abil ühtlaselt vedelat valgustundlikku rohelist värvi ning kuivatage roheline värv eelnevalt kuivaks. Järgmisena viiakse läbi ultraviolettkiirgus, et võimaldada rohelisel värvil kile läbipaistval alal polümerisatsioonireaktsiooni läbida ja tahkuda. Seejärel kasutatakse arendamiseks naatriumkarbonaadi lahust, et eemaldada rohelise värvi paljastamata osa. Lõpuks küpsetatakse kõrgel temperatuuril{5}}rohelise värvi täielikuks kõvenemiseks.
Tähemärkide trükkimine
Trükkplaatide paigaldamise, silumise ja hooldamise mugavuse huvides trükitakse plaadi pinnale siiditrüki abil sellised märgid nagu tekst, kaubamärgid ja osade numbrid. Tint on pärast kuumkuivatamist või ultraviolettkiirgust kõvastunud, muutes selle selgeks, tugevaks ja kergesti tuvastatavaks.
Vormimine ja lõikamine
Vastavalt kliendi nõutavatele välismõõtmetele kasutage trükkplaadi lõikamiseks ja vormimiseks CNC-vormimismasinaid või stantsimismasinaid. Lõikamisel kasutage pistiku sisestamiseks positsioneerimisava ja lõiketäpsuse tagamiseks kinnitage trükkplaat voodile või vormile. Kuldsõrmedega trükkplaatide puhul tuleb pärast vormimist kuldsõrme ala lihvida ja nurga alla seada, et hõlbustada hilisemat sisestamist. Kui tegemist on mitme kiibiga moodustatud trükkplaadiga, tuleb X-kujuline katkestusjoon eelnevalt avada, et hõlbustada kliendil pärast sisestamist lahtivõtmist ja poolitamist.
Elektrilise jõudluse testimine ja välimuse kontroll
Elektrilise jõudluse testimine
Tehke trükkplaadil laiaulatuslik elektrilise jõudluse testimine lendava nõela testimise või täisautomaatse testimismasina abil, sealhulgas juhtivuse testimine, et kontrollida vooluahelas avatud või lühiste olemasolu; Impedantsi testimine tagab liini impedantsi vastavuse projekteerimisnõuetele ja tagab signaali edastamise kvaliteedi; Ja muud spetsiifilised elektriliste toimivusnäitajate testid, näiteks isolatsioonitakistuse testid.
Visuaalne kontroll
Kontrollige käsitsi või automatiseeritud testimisseadmete abil hoolikalt trükkplaadi välimust, et näha, kas vooluringis on kriimustusi või lünki, kas jootemaski kihis on mullid või puudujäägid, kas märgid on selged ja terviklikud ning kas plaadi paksus ja ava vastavad standarditele. Parandage viivitamatult ülevaatuse käigus tuvastatud väikesed vead ja eemaldage mittevastavad tooted, mida ei saa parandada.
pakkimine ja saatmine
Mitmekihilised trükkplaadid, mis on läbinud ranged testid, suletakse vaakumiga ja pakitakse, et vältida niiskust, oksüdatsiooni ja füüsilisi kahjustusi transportimise ajal. Pärast pakendamise lõpetamist lisage toote etikett ja asjakohased juhised, milles on üksikasjalikult kirjeldatud toote mudel, spetsifikatsioonid, tootmiskuupäev ja muu teave, ning seejärel saatke ja tarnige kliendile.