Nykyaikaisissa elektronisissa laitteissa, olipa kyseessä sitten pieni älykello tai monimutkainen supertietokone,pcbkantaa elektronisten komponenttien sähköliitännät ja on avain elektroniikkatuotteiden toimintojen toteuttamiseen. Sen tuotantoprosessi on monimutkainen ja tarkka, ja se sisältää useita prosessivaiheita, joista jokaisella on ratkaiseva rooli lopputuotteen suorituskyvyn ja laadun kannalta.
Materiaalin valinta ja leikkaus: Vahvan pohjan rakentaminen piirilevytuotannolle
Huolellisesti valitut raaka-aineet
Valitse sopivat kupari{0}}päällystetyt laminaatit suunnitteluvaatimusten mukaan. Kuparipäällysteinen laminaatti koostuu kuparikalvosta ja eristävästä substraatista. Yleisiä eristysalustoja ovat lasikuituepoksihartsi, polyimidi jne. Eri substraateilla on erilaiset sähköiset, mekaaniset ja lämpöominaisuudet. FR-4 soveltuu useimmille tavallisille elektroniikkatuotteille, kun taas PI toimii paremmin erikoissovellusskenaarioissa, kuten korkeassa lämpötilassa ja korkealla taajuudella. Samanaikaisesti on tarpeen määrittää kuparikalvon paksuus kuparipäällysteisille laminaateille, joihin yleensä sisältyy paksuuksia 18 μm, 35 μm, 70 μm jne. perustuen tekijöihin, kuten piirilevyn virrankantokyky ja signaalinsiirtovaatimukset.
Tarkka leikkaustoiminto
Käytä leikkauslaitteita, kuten CNC-leikkauskoneita, leikkaamaan suuria-kokoisia kupari-pinnoitettuja laminaatteja pieniksi paloiksi, jotka soveltuvat myöhempään tuotantoon ja käsittelyyn. Leikkauksen aikana mittatarkkuus vaaditaan ehdottomasti, ja virhettä hallitaan yleensä hyvin pienellä alueella, kuten ± 0,1 mm, suunnitteluvaatimusten täyttämiseksi. Huomioi samalla leikkaustasoisuus, jotta laudan reunojen purseet tai epätasaisuudet eivät vaikuta myöhempään käsittelyyn.
Sisäkerroksen kaiverrus: PCb-ydinpiirien rakentaminen
Sisäisen graafisen siirron esikäsittely
Leikkauksen jälkeen kupari{0}}pinnoitetun levyn pinta tulee ensin puhdistaa ja karhentaa. Puhdistuksen tarkoituksena on poistaa epäpuhtaudet, kuten öljy ja pöly, levyn pinnalta, ja se voidaan saavuttaa yhdistämällä kemiallisia puhdistusaineita fysikaaliseen hankaukseen. Karkeuskäsittelyssä käytetään menetelmiä, kuten kemiallista etsausta tai mekaanista hiontaa, karhentamaan levyn pintaa ja tehostamaan kuivan kalvon ja levyn pinnan välistä tartuntaa myöhemmän laminoinnin aikana. Sen jälkeen suoritetaan mikroetsauskäsittely pintaoksidikerroksen poistamiseksi edelleen ja kuparipinnan aktivoimiseksi. Mikroetsausmäärää säädetään yleensä noin 1-2 μm:iin.
Filmin puristus ja valotuskehitys
Levitä kuiva kalvo käsitellyn kupari-pinnoitetun laminaatin pinnalle kuumapuristamalla. Laminointiprosessin lämpötila-, paine- ja nopeusparametrit on säädettävä kuivakalvon ominaisuuksien ja arkin kunnon perusteella. Yleensä laminointilämpötila on 100-120 astetta C, paine noin 3-5kg/cm ² ja nopeus noin 1-2m/min. Aseta seuraavaksi laminoitu kuparipäällysteinen levy valotuskoneen alle ja altista kuiva kalvo ultraviolettivalolle Gerber-tiedoston sisäkerroksen piirikuvion mukaisesti. Valotusenergiaa tulee kontrolloida tarkasti. Jos se on liian korkea, kuiva filmi ylivalottuu ja grafiikka vääristyy. Jos se on liian alhainen, kuivafilmin valotus ei ole riittävä ja grafiikka on epäselvä. Valotusenergiaa säädetään yleensä välillä 80-150 mJ/cm ² kuivakalvon tyypin ja paksuuden mukaan. Tämän jälkeen valottamaton kuivakalvo liuotettiin ja poistettiin kehitettä käyttämällä, ja valotettu kuivakalvokuvio säilytettiin, mikä saavutti tavoitteen siirtää sisäkerroksen piirikuvio Gerber-tiedostosta kuparipäällysteiseen laminaattiin. Kehitteen pitoisuutta, lämpötilaa ja kehitysaikaa on valvottava tarkasti. Esimerkiksi kehitteen pitoisuus on yleensä noin 1 % -3 %, lämpötila 30-35 astetta C ja kehitysaika noin 60-90 s.
Sisäkerroksen etsaus ja tunnistus
Laita kehitetty kupari-päällystetty laminaatti etsausliuokseen, joka syövyttää kuparikalvon, jota kuiva kalvo ei suojaa, ja muodostaa siten sisäkerroksen piirin. Syövytysliuoksina käytetään usein happamia etsausliuoksia, kuten kuparikloridi-etsausliuosta. Etsausprosessin aikana on säädettävä sellaisia parametreja kuin etsausliuoksen pitoisuus, lämpötila ja syövytysnopeus. Syövytysliuoksen konsentraatio on yleensä noin 1-2 mol/L, lämpötila 40-50 astetta C ja syövytysnopeus vaihtelee välillä 1-3 μm/min viivan tiheydestä ja etsauslaitteistosta riippuen. Puhdista syövytyksen jälkeen syövytetty kuparipinnoitettu levy poistaaksesi etsausliuoksen jäännökset ja kupari-ionit. Käytä lopuksi automaattista optista tarkastuslaitetta sisäisen piirin tarkastukseen. AOI-laitteet käyttävät optista kuvantamis- ja kuva-analyysitekniikkaa vikojen, kuten avoimen piirin, oikosulkujen ja epäjohdonmukaisten linjaleveyksien tarkastamiseen. Kun ero ylittää asetetun kynnyksen, se merkitään vikapisteeksi.
Pakkausprosessi: Monikerroksisen{0}}pcb-rakenteen luominen
Ruskistus lisää sidoslujuutta
Suorita ruskistuskäsittely sisäpiirilevylle, jotta kuparipintaan muodostuu tasainen, karkea ja kemiallisesti aktiivinen ruskistuskalvo. Ruskistusprosessin aikana ruskistusliuos saa kemiallisen reaktion kuparipinnan kanssa ja ruskistuskalvon paksuus on yleensä noin 0,5-1,5 μm. Ruskistuskalvo voi parantaa sisäkerroksen piirin ja puolikovettuneen levyn välistä tarttuvuutta, mikä estää tehokkaasti delaminaatiota.
Tarkka pinoaminen ja korkean lämpötilan ja korkean paineen puristus
Suunnittelukerrosten mukaan ruskistuskäsittelyn läpikäyneet sisäkerroksen piirilevyt ja puolikovetetut levyt pinotaan tietyssä järjestyksessä. Laminoinnin yhteydessä on varmistettava jokaisen kerroksen tarkka sijainti ja hallittava virhe hyvin pienellä alueella, kuten ± 0,05 mm. Laminointiprosessin aikana puolikovettuva levy liimaa jokaisen kerroksen piirilevyt yhteen ja täyttää kerrosten väliset raot. Aseta sen jälkeen pinotut monikerroksiset levyt laminointikoneeseen laminointia varten. Laminointikone sulattaa ja virtaa puolikiinteän levyn korkean lämpötilan ja korkean paineen läpi ja sitoo tiukasti piirilevykerrokset muodostaen monikerroksisen levyrakenteen. Parametrit, kuten lämpötila, paine ja puristusaika puristusprosessin aikana, on säädettävä tarkasti perustuen tekijöihin, kuten levytyyppi, kerrosten lukumäärä ja puolikovettuneen arkin ominaisuudet. Puristusaika on yleensä noin 60-120 minuuttia.
Jälkikäsittely parantaa laatua
Laminoinnin jälkeen monikerroksiselle levylle on suoritettava jälki-käsittely ylimääräisten materiaalien, kuten liiman ylivuodon poistamiseksi levyn reunoista, sekä levyn reunat kiillotetaan ja viistetään monikerroksisen levyn ulkonäön laadun ja mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.
Poraus: Avaa sähköliitäntäkanavat
Porausohjelmoinnin suunnittelupolku
Ohjelmoi porauslaitteet Gerber-tiedoston läpi-reiän tietojen perusteella määrittämään koordinaattien sijainti, aukon koko, porausjärjestys ja muut tiedot jokaiselle läpireikään-. Ohjelmoinnissa on tärkeää tasapainottaa porauksen tehokkuus ja laatu, optimoida porausjärjestys ja vähentää porauslaitteiden joutokäyntiaikaa.
Tarkka poraus ja reikien seinän puhdistus
Käytä CNC-porakonetta reikien poraamiseen ohjelmoitujen parametrien mukaan. Porattaessa on välttämätöntä valvoa tarkasti parametreja, kuten porausnopeutta, syöttönopeutta ja poranterän nopeutta. Halkaisijaltaan erilaisten poranterien ja eri levymateriaalien osalta nämä parametrit on säädettävä vastaavasti. Esimerkiksi halkaisijaltaan pienempien poranterien, kuten 0,2 mm, porausnopeutta tulee pienentää sopivasti poranterän rikkoutumisen estämiseksi; Kovemmilla levymateriaaleilla porausnopeutta on ehkä lisättävä. Porausprosessin aikana on tarpeen varmistaa reiän halkaisijan tarkkuus, jonka virhe yleensä säädetään ± 0,05 mm:n sisällä. Samalla tulee kiinnittää huomiota porausreiän pystysuoraan, jotta vältetään kaltevia reikiä, koska ne voivat vaikuttaa myöhempään reiän metallointiin ja sähköliitäntöjen laatuun. Kun poraus on valmis, reiän seinä tulee puhdistaa roskien, öljytahrojen ja muiden porausprosessin aikana syntyneiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Korkeapaineilmapuhalluksella, kemiallisella puhdistuksella ja muilla menetelmillä voidaan varmistaa, että reiän seinämä on puhdas ja kuiva ja valmistautuu myöhempään reiän metallointiin.
Reikien metallointi ja galvanointi: antaa reiän seinämille johtavuuden
Huokosten metalloinnin aktivointikäsittely
Ensinnäkin, aktivoi huokosseinämä aktivoidaksesi huokosseinämän kuparipinnan, mikä helpottaa myöhemmän kemiallisen kuparipinnoituksen sujuvaa etenemistä. Aktivointikäsittelyssä käytetään yleensä palladiumsuolaliuosta, joka adsorboi kemiallisen reaktion kautta huokosen seinämän kuparipinnalle kerroksen palladiumatomeja ja toimii katalyyttisenä keskuksena kemiallisessa kuparipinnoituksessa. Aktivointiprosessin aikana on tarpeen valvoa aktivointiliuoksen pitoisuutta, lämpötilaa ja käsittelyaikaa. Aktivointiliuoksen pitoisuus on yleensä noin 0,1-0,3g/L, lämpötila 30-40 astetta C ja käsittelyaika noin 3-5 minuuttia.
Kemiallinen kuparipinnoitus ja elektrolyyttinen sakeutus
Suorita virraton kuparipinnoitus aktivoitujen huokosten seinämille. Kemiallinen kuparipinnoitusliuos sisältää kuparisuoloja, pelkistäviä aineita ja muita komponentteja. Palladiumatomien katalyysin alaisena kupari-ionit pelkistyvät kupariatomeiksi huokosten seinämässä muodostaen ohuen kuparikerroksen huokosen seinämään. Virtattoman kuparipinnoitusprosessin aikana on välttämätöntä valvoa tarkasti sellaisia parametreja kuin pinnoitusliuoksen pitoisuus, lämpötila, pH-arvo ja pinnoitusaika. Pinnoiteliuoksen pitoisuus on yleensä 10-20g/l kuparisulfaattia ja 5-10g/l formaldehydiä ja lämpötila on välillä 25-35 astetta C. Virtattoman kuparipinnoituksen muodostama kuparikerros on suhteellisen ohut, ja sähköisten suorituskykyvaatimusten täyttämiseksi tarvitaan myös galvanointipaksutusta. Galvanoitaessa määrätyn paksuinen kuparikerros galvanoidaan piirikuvion paljaalle kuparipinnalle tai reiän seinälle, ja kulta-, nikkeli- tai tinakerrokset galvanoidaan tarpeen mukaan. Galvanointiprosessi edellyttää myös parametrien, kuten pinnoitusliuoksen koostumuksen, pitoisuuden, lämpötilan ja virrantiheyden, tarkkaa hallintaa tasaisen pinnoitteen paksuuden ja erinomaisen suorituskyvyn varmistamiseksi.
Ulkokerroksen muotoilu: Paranna PCB-piirin asettelua
Ulkoinen esikäsittely{0}}ja grafiikan siirto
Kuten sisäkerros, puhdista ensin ulkopinta epäpuhtauksien poistamiseksi. Suorita seuraavaksi laminointi-, valotus- ja kehitysoperaatiot suunnitellun ulkopiirikuvion siirtämiseksi levylle. Kalvon puristus-, valotus- ja kehitysprosessiparametrien ohjaus on samanlainen kuin sisäkerroksen piirituotannossa, mutta ulkokerroksen piirituotannon monimutkaisuuden ja korkeampien tarkkuusvaatimusten vuoksi kunkin parametrin ohjaustarkkuus on myös tiukempi.
Graafinen galvanointi ja etsausmuovaus
Suorita graafinen galvanointi paljastuneelle ja kehittyneelle piirikuviolle piirin paksuntamiseksi. Kun galvanointi on valmis, poista kuiva kalvo ja käytä sitten syövytysliuosta suojaamattoman kuparikerroksen etsaamiseen, jolloin muodostuu lopullinen ulkokerroksen piiri. Myöhemmin suoritetaan myöhempiä käsittelyjä, kuten tinan kuorinta, tarpeen mukaan piirin suunnitteluvaatimusten saavuttamiseksi.
Ulkoinen suojaus: Huolehdi piirilevyjen turvallisuudesta
Valoherkkä juotosmaski ja pintakäsittely
Levitä kerros valoherkkää juotosmaskin mustetta levylle ja muodosta juotosmaskikerros valotuksen ja kehityksen avulla suojaamaan piiriä tahattomalta juottamiselta. Samanaikaisesti suoritetaan pintakäsittelyjä, kuten kemiallinen nikkelikultakäsittely, parantamaan hitsaustehoa ja korroosionkestävyyttä. Kemiallisen nikkelikultakäsittelyn prosessissa nikkelöintiä seuraa ensin kultapinnoitus. Nikkelikerros voi estää kuparin diffuusion, kun taas kultakerroksella on hyvä hapettumisenkestävyys ja johtavuus, mikä voi merkittävästi parantaa PCB:n suorituskykyä ja luotettavuutta.
Silkkipainatusteksti ja merkintäsymbolit
Tekstin ja merkintäsymbolien tulostaminen taululle helpottaa myöhempää kokoonpanoa ja huoltoa, mikä helpottaa elektronisten tuotteiden tuotantoa, virheenkorjausta ja huoltoa.
Testauspakkaus: varmistaa PCB-laadun toimitus
Huolellisesti pakattu ja turvallisesti toimitettu
Tarkastuksen läpäisemisen jälkeen piirilevy tyhjiöpakataan ja pakataan lähetystä varten, jotta varmistetaan, että tuote ei vaurioidu kuljetuksen aikana ja toimitetaan asiakkaalle sujuvasti.