Fjöllaga PCB, með fjöl-laga leiðandi uppbyggingu og stöðugri rafafköstum, eru mikið notaðar á háum-sviðum eins og fjarskiptum, netþjónum og iðnaðarstýringu. 8-laga og 12-laga PCB falla í flokk háfjöllaga hringrásarborða, með flóknum vinnslukröfum fyrir vinnslubreytur og afar miklar, umhverfisstýringaraðferðir og umhverfisstýringar. Þó að heildarferlisrammi þeirra sé svipaður, er verulegur munur á kjarnaþáttum eins og stöflun, lagningartíma, nákvæmni í röðun, borun og rafhúðun vegna vaxandi fjölda laga. Eftirfarandi hluti, byggt á hagnýtri framleiðslureynslu, lýsir öllu vinnsluflæðinu og helstu tæknilegum atriðum fyrir báðar gerðir fjöllaga PCB.
1. For-vinnsla á efni og stöflun
Forvinnsla efnis-er grundvallaratriði til að tryggja stöðugleika borðsins. Bæði 8-laga og 12-laga PCB nota kopar-klædd lagskipt (CCL) kjarnaplötur, prepreg (PP plötur) og koparþynnu sem kjarnaefni, sem er aðeins mismunandi í stöflunaraðferðinni. Við komu hráefnis er fyrsta skrefið að skera. Öll rúlla CCL er skorin í venjulega-kjarnaplötur í samræmi við framleiðsluforskriftir. Skurðar brúnir verða að vera sléttar og burt-lausar til að koma í veg fyrir aflögunarvandamál í síðari ferlum. Í kjölfarið eru plöturnar bakaðar til að fjarlægja raka. Há-lags fjöllaga plötur gleypa auðveldlega raka; bökun við háan-hita fjarlægir þennan raka algjörlega og kemur í veg fyrir galla eins og loftbólur og delamination eftir lagskiptingu. Fyrir lagastöflun nota 8 laga PCB venjulega samhverft 2+4+2 eða 4+4 stöflunarmynstur, skipt í tvær eða þrjár einingar. Aðeins þarf tvær heilar lagskiptingar fyrir heildarsamruna. Samhverf uppbyggingin vegur í raun upp á móti varmaálagi og dregur úr líkum á því að bretti vindi. 12-lag PCB hafa enn fleiri lög, sem tvöfaldar fjölda innri leiðandi og einangrandi laga. Algengt er að nota 4+4+4 þriggja hluta stöflun, sem krefst þriggja sjálfstæðra lagskiptaaðgerða. Hver hluti staflans verður sjálfstætt að ljúka innra lagsframleiðslu, brúnun og forstöflun. Því fleiri lög, því flóknara er millilaga stöflun og því meiri hætta á uppsöfnuðu fráviki, sem gerir eftirlit með stöflunaröðinni strangari. Prepreg þjónar sem millilaga einangrun og bindiefni. Fyrir báðar gerðir af borðum eru viðeigandi forskriftir valdar út frá einangrunarþykkt og viðnámskröfum og stöflun fylgir nákvæmlega reglunni um víxlskipan kjarnaplötu og prepreg.
2. Inner Layer Circuit Fabrication Process
Innri lögin eru kjarnaberar fyrir merki sendingu í fjöllaga PCB. Framleiðsluferlið fyrir innri lög 8 laga og 12 laga PCB er það sama, þar með talið yfirborðsmeðferð á borði, mynsturflutning, ætingu, fjarlægingu filmu, skoðun og brúnun. 12-lags PCB, vegna fleiri innri laga, hafa meiri kröfur um samkvæmni í lotuvinnslu.
Hreinsun og grófun á yfirborði borðs
Eftir klippingu fer kjarnaplatan fyrst inn í hreinsunarframleiðslulínuna, þar sem efnalausnir og háþrýstivatnsþvottur fjarlægir olíu, ryk og oxíðlög af yfirborði borðsins. Í kjölfarið fer koparyfirborðið í gegnum ör-rjúfunarmeðferð til að bæta viðloðun milli ljósnæmu filmunnar og koparyfirborðsins, sem kemur í veg fyrir að filman losni og hringrásargalla við mynsturflutning. Allt hreinsunarferlið er lokið í hreinu herbergi og loftbornum ögnum er stranglega stjórnað til að koma í veg fyrir að óhreinindi festist við yfirborð borðsins.
Mynsturflutningur og æting
Eftir hreinsun er ljósnæma þurrfilman sett jafnt á kjarnaplötuna. Mynsturafritun er lokið með beinni leysimyndatökubúnaði. Þessi aðferð býður upp á mikla jöfnunarnákvæmni og getur uppfyllt vinnslukröfur fínna hringrása. Eftir myndgreiningu er framkallandi lausn notuð til að leysa upp þurru filmuna á ólýstu svæðum og afhjúpa koparþynnusvæðin sem á að etsa. Næst byrjar ætingarferlið, með því að nota sérhæfða ætarlausn til að fjarlægja umfram óvarinn koparþynnu, og skilur aðeins eftir innra lagið sem er leiðandi. Við vinnslu er fylgst með hitastigi lausnarinnar og úðaþrýstingnum í rauntíma og magni hliðarætingar er stranglega stjórnað til að tryggja snyrtilegar línubrúnir. Eftir ætingu er stripplausn notuð til að fjarlægja allar eftirstöðvar þurra filmu af borðyfirborðinu og afhjúpa hreina koparlínurnar.
Skoðun innra lags og brúnunarmeðferð Öll innra lag kjarnaplötur gangast undir sjálfvirka sjónskoðun til að greina fljótt galla eins og opnar rafrásir, skammhlaup og eyður. Gallaðar töflur eru beint flokkaðar og endurunnar. Viðurkenndar kjarnaplötur fara í brúnunarferlið, mikilvægt skref fyrir marglaga plötur. Með efnafræðilegri meðhöndlun myndast samræmt, gróft oxíðlag á yfirborði koparhringrásarinnar, sem bætir verulega bindistyrk milli koparyfirborðsins og prepregsins, og kemur í veg fyrir aflögun milli lagsins. Fyrir 12 laga PCB með fleiri en 8 innri lög verða brúnunarfæribreyturnar að vera jafnt kvarðaðar til að tryggja stöðuga hrjúfandi áhrif á hvert innra lag kjarnaborðs.
3. Kjarnaferli lagskipt lagskipt
Lamination er kjarnaferlið í fjöllaga PCB framleiðslu og verulegur munur á 8 laga og 12 laga PCB ferlum. Fjölgun laga leiðir til umfangsmikillar uppfærslu á fjölda lagskipta, nákvæmni í röðun, hitastýringarsniðum og þrýstingsbreytum, sem ákvarðar beinlínis heildarstyrkleika og afrakstur borðsins.
1). For-stöflun og staðsetning Samkvæmt forstilltri-stafla uppbyggingu, eru brúnuðu innri kjarnaborðið, prepregið og ytri koparþynnan staflað í röð. 8-laga PCB, vegna færri lagskiptna, nota aðallega vélræna pinna til að staðsetja, sem gerir millilagi{5} kleift að vera stjórnað innan ástæðu{5} sviða. skiptar lagskipanir, sem eykur verulega hættuna á uppsöfnuðu millilagsfráviki. Mið-stöflun og heildarstöflun krefjast laserstaðsetningarkerfis, með staðsetningarnákvæmni langt umfram hefðbundna vélræna staðsetningu, sem tryggir nákvæma röðun tugum laga. Tímabundin hnoð er framkvæmt eftir stöflun til að koma í veg fyrir misjöfnun lags við flutning.
2). Vacuum Hot Press Curing Staflaðar plöturnar eru sendar í lofttæmdarlögunarvél. Tómarúm umhverfið fjarlægir algjörlega millilagsloft og kemur í veg fyrir bólumyndun. Báðar gerðir borða nota sundurliðað hitunar- og hallaþrýstingsferli. Í fyrsta lagi, lág-for-forpressun gerir forpregnum kleift að bráðna og flæða í upphafi og fylla örsmá eyður á milli laga. Síðan er hitastigið og þrýstingurinn hækkaður fyrir aðalþrýstingsþrýsting, sem gerir forpregnum kleift að gegndreypa yfirborð kjarnaplötunnar að fullu. Að lokum er herðing framkvæmd við stöðugt hitastig, sem herðir plastefnið alveg og tengir öll lög í sameinaða uppbyggingu. Hitastig og þrýstingsbreytur fyrir tvær lagskiptingar 8-laga PCB eru tiltölulega breiðar, sem leiðir til hærra umburðarlyndis fyrir vinnsluvillum. Fyrir 12 laga PCB krefst hver hlutaskipt lagskipt sérstillta hitastýringarferil. Margar heitar pressur safna stöðugt hitauppstreymi, því þarf hitunar- og kælihraða, biðtíma og þrýstingsstig allt nákvæma stjórn. Tíminn fyrir hverja lagskiptingu er lengri til að tryggja samtímis herðingu margra plastefnislaganna, koma í veg fyrir aflögun borðs og ójafnt innra álag. Eftir hverja lamlunarlotu eru plöturnar látnar kólna náttúrulega niður í stofuhita áður en næsta lambunarlota og pressun hefst, þar til öll lögin eru samþætt.
4. Borun og holu málmvinnsluferli
Eftir lagskiptingu fer allt borðið í borunarferlið. Göt eru lykilrásir fyrir millilagsleiðni. Mismunur á borðþykkt og fjölda laga leiðir til verulegs munar á borbreytum, vinnsluerfiðleikum og rafhúðununarferlum milli 8 laga og 12 laga PCB.
Mechanical Drilling High-fjöllaga PCB notar karbítbor fyrir vélrænar boranir, með samsvarandi borkronaforskriftir sem passa við mismunandi holuþvermál kröfur. 8-lag PCB hafa þynnri borð og grynnri boradýpt; færibreytur borhraða og straumhraða eru stilltar á hefðbundinn hátt og nákvæmni gatastöðu er auðvelt að stjórna. 12-lag PCB hafa meiri heildarþykkt og aukna bordýpt; þess vegna þarf að draga úr hraða borsins, fínstilla hraðann og auka tíðni flísa fjarlægðar til að koma í veg fyrir há-slit á borkronanum, burrs á gataveggjunum og rangstöðu gata. Eftir borun eru öll göt grafin og kalkhreinsun er framkvæmd til að fjarlægja leifar úr plastefni og koparspæni, sem tryggir slétta og hreina holuveggi.
Holumálmvæðing og rafhúðun Eftir borun fer plötuefnið fyrst í efnafræðilega koparhúðun, sem setur þunnt lag af kopar á einangrunarholaveggina til að byggja upp grunnleiðandi lag og ná upphafsleiðni innan holuveggjanna. Þessu fylgir rafhúðun á fullu-borði, þar sem rafgreining þykkir koparlagið á gataveggjunum og koparlagið á borðyfirborðinu, sem tryggir stöðugleika millilagsleiðni. Fyrir 8-laga PCB nægir hefðbundin DC rafhúðun til að uppfylla kröfur um holu koparþykkt. Fyrir 12-laga PCB, með fleiri lögum og lengri leiðandi lagtengingum, krefst ójöfn straumdreifing á sumum þéttpökkuðum holusvæðum hluta rafhúðun eða púls rafhúðun til að tryggja samræmda koparlagsþykkt á gataveggjunum og koma í veg fyrir leiðnibilun af völdum of þunn koparlaga á ákveðnum svæðum. Fyrir sum 12 laga plötur með háþéttni er hægt að nota rafhúðun til að fylla út til að koma til móts við flóknar holubyggingar. Eftir rafhúðun er koparþykkt og leiðni holunnar skoðuð og plötum með skemmd koparlög á gataveggjunum er fargað.
5. Framleiðsluferli ytri lags hringrásar
Eftir að hafa borað og málmað allt borðið er ytri lagrásin framleidd. Þetta ferli er að mestu leyti það sama og innra lagsrásirnar, en vegna þess að borðið er þegar myndað eru eftirlitsstaðlarnir strangari. Í fyrsta lagi er yfirborð borðsins vandlega hreinsað og gróft til að fjarlægja rafhúðun leifar. Síðan er ljósnæm þurr filma sett á. Í gegnum röð ferla, þar á meðal leysimyndatöku, þróun, ætingu og fjarlægingu filmu, myndast ytri leiðandi rafrásirnar. Í samanburði við innra lagið er ytra lag hringrásin beint fyrir ytra umhverfi. Eftir ætingu eru brúnir og línubreidd skoðuð vandlega til að tryggja að útlit og frammistaða standist staðla. Eftir að ferlinu er lokið er sjónskoðunarbúnaður notaður fyrir fulla skoðun til að athuga hvort útlitsgalla sé í ytri lagrásinni.
6. Lóðagríma, yfirborðsmeðferð og formvinnsla
Húðun á lóðmálmgrímu Eftir að ytri lagrásin hefur staðist skoðun er blek á lóðmálmgrímunni húðað á allt borð yfirborðið. Eftir for-bakstur, útsetningu, þróun og herðingu eru aðeins leiðandi svæði afhjúpuð en restin af yfirborði borðsins er hulið lóðagrímulaginu. Lóðagrímalagið einangrar utanaðkomandi raka og ryk, kemur í veg fyrir oxun hringrásar og skammhlaup, en bætir einnig einangrunarafköst borðsins. Ferlið fyrir 8-laga og 12-laga PCB er í grundvallaratriðum það sama í þessu skrefi, en eini munurinn er val á lóðmálmþolsbleki byggt á notkunaratburðarásinni.
Yfirborðsmeðferð Viðeigandi yfirborðsmeðhöndlun er valin í samræmi við notkunarsviðið. Algengar aðferðir eru efnafræðilegt nikkel-gullhúðun, lífræn lóðmálmheld filma og jöfnun heitt loft. Meginhlutverk þessa ferlis er að vernda óvarinn leiðandi svæði, bæta oxunarþol og tengingarafköst. Hægt er að samræma þessar tvær gerðir af fjöllaga borðum á sveigjanlegan hátt við ferlið í samræmi við kröfur loka-notanda.
Formvinnsla Með því að nota CNC mölunarvélar eða gata er plötuefnið unnið í nauðsynlega lögun og stærð viðskiptavinarins og umfram brúnir eru snyrtar. Eftir vinnslu eru plötukantarnir slípaðir til að tryggja að brúnirnar séu flatar og sléttar, án skarpra brúna, aflögunar, flísa eða annarra vandamála.
7. Lokaskoðun og flokkun fullunnar vöru
Alhliða skoðun fer fram á fullunnum vörustigi sem skiptist í þrjá meginhluta: útlitsskoðun, víddarskoðun og rafmagnssamfelluskoðun. Sjónræn skoðun byggir á blöndu af handavinnu og sjónbúnaði til að athuga hvort skemmdir, blettir og litamunur sé á bleki, rafrásum og holum á yfirborði borðsins. Málskoðun notar nákvæmnistæki til að sannreyna borðþykkt, heildarmál og holuhnit, sem tryggir að allar breytur standist staðla. Rafmagnsskoðun notar sérhæfðan búnað til að prófa samfellu millilags og einangrunarafköstum -fyrir-punkta, til að bera kennsl á faldar opnar rafrásir og skammhlaup. Eftir að hafa staðist allar skoðanir eru 8-laga og 12 laga fjöllaga PCB hreinsuð, rakavörn og pakkað áður en þau eru geymd. Gallaðar vörur eru flokkaðar og skráðar eftir tegund galla, sem veitir gagnastuðning fyrir síðari hagræðingu ferla.
Vinnsla 8-laga og 12-laga fjöllaga PCB er mjög háþróað kerfi samtengdra ferla. Þó að grunnvinnslurökfræði þeirra sé svipuð, liggur kjarnamunurinn á fjórum lykilsviðum: lagastöflun, fjölda lagskipta, nákvæmni í röðun og borun/húðun. 12-laga PCB, með tvöföldu lagafjölda, sýnir verulega aukið flókið, vinnsluerfiðleika og nákvæmnisstaðla, sem gerir mun meiri kröfur til framleiðslubúnaðar, aðlögunar breytu og umhverfisstjórnunar á verkstæði samanborið við 8 laga PCB. Í raunverulegri framleiðslu hefur fínstilling á breytum og eftirlit með smáatriðum í hverju ferli bein áhrif á afrakstur og stöðugleika fullunnar vöru. Aðeins með því að fylgja nákvæmlega fjöllaga vinnsluforskriftunum og fínstilla samsvarandi ferlilausnir fyrir mismunandi lag af borðum getum við framleitt hágæða PCB vörur með stöðugri frammistöðu og uppfylla gæðastaðla, þannig að fullnægja notkunarþörfum ýmissa hágæða rafeindatækja.