Piirilevyn sisäkerros toimii koko piirilevyn ydinarkkitehtuurina, ja sen tuotantoprosessin laatu määrää suoraan piirilevyn sähköisen suorituskyvyn, vakauden ja luotettavuuden. Kun elektroniikkatuotteita kehitetään jatkuvasti kohti pienentämistä ja korkeaa suorituskykyä, piirilevyjen sisäkerrosten tuotantotarkkuudelle ja laadulle on asetettu tiukempia vaatimuksia.
Leikkaus: tarkka koko luo perustan
Leikkaus on sisäpiirin tuotannon aloitusprosessi. Henkilökunta leikkaa vaatimukset täyttävän työlaudan vakiomääritelmästä kupari{1}}verhoitusta levystä ennalta suunnitellun työkoon ja Gerberin perusteella. Tämä vaihe vaatii erittäin suurta mittatarkkuutta, koska kaikki seuraavat käsittelyvaiheet perustuvat leikkauskokoon. Jos mittapoikkeama on liian suuri, se voi johtaa vakaviin ongelmiin, kuten sisäkerroksen piirin layout-poikkeamiin ja kerrosten väliseen kohdistusvirheeseen monikerroksisen levyn puristuksen aikana. Leikkausmenetelmissä käytetään usein erittäin-tarkkoja CNC-leikkauskoneita, ja myös leikkaustyökalujen valinta on ratkaisevan tärkeää. Se on mukautettava kupari-pinnoitetun levyn materiaalin ja paksuuden mukaan, jotta varmistetaan leikkuureunan tasaisuus ja kohtisuora, sekä vähennetään purseita ja delaminaatiota. Samaan aikaan, kun otetaan huomioon myöhemmät prosessit, kuten kuvansiirto, reunan hionta ja fileen käsittely, ei voida jättää huomiotta, ja asianmukainen käsittely voi tehokkaasti parantaa prosessin saantoa.
Esikäsittely: Kuparipinnan puhdistus ja karhennus
Esikäsittelyn ydintehtävä- on puhdistaa ja karhentaa kupari-pinnoitetun laminaatin kuparipinta, mikä tarjoaa hyvän tartuntaperustan myöhempiä prosesseja varten. Tämä vaihe saattaa vaikuttaa yksinkertaiselta, mutta sillä on itse asiassa syvä vaikutus koko sisäpiirin tuotannon onnistumiseen tai epäonnistumiseen. Ennen kuivakalvopuristamista kuparipinta on käsiteltävä tarkasti. Nykyiset kuparin pintakäsittelymenetelmät sisältävät pääasiassa harjauksen, hiekkapuhalluksen ja kemialliset menetelmät.
Harjaus- ja hiontamenetelmä: Edullinen ja yksinkertainen prosessi, mutta ei sovellu ohuille ja ohuille piirilevyille, jotka voivat helposti aiheuttaa alustan venymistä eikä sovellu sisäkerroksen ohuille levyille. Kun sivellinjälki on liian syvä, se voi vaikeuttaa kuivakalvon tarttumista ja johtaa pinnoitusilmiöön, ja on myös mahdollista jäännösliimaa.
Hiekkapuhallusmenetelmä: Se voi tehdä kuparipinnan karheudesta ja tasaisuudesta parempia kuin harjausmenetelmä, ja sillä on hyvä mittastabiilius. Sitä voidaan käyttää ohuiden levyjen ja hienojen lankojen käsittelyyn. Sen haittana on kuitenkin se, että hiekkapuhallusmateriaalit tarttuvat helposti levyn pintaan ja koneen ylläpito on vaikeaa.
Kemiallinen menetelmä: Käyttämällä erityisiä kemiallisia liuoksia kuparin pinnan mikroetsauskäsittelyyn, voidaan muodostaa tasainen ja sopiva mikrokarheus varmistaen samalla kuparipinnan puhtaus, mikä parantaa huomattavasti kuivan kalvon ja kuparipinnan välistä tarttuvuutta. Varsinaisessa tuotannossa kemiallisen mikroetsausliuoksen pitoisuutta, lämpötilaa ja käsittelyaikaa valvotaan tiukasti parhaan käsittelyvaikutuksen varmistamiseksi.
Painekalvo: tiukasti kiinnitetty graafisen siirron varmistamiseksi
Laminointiprosessissa valoherkkä kuivakalvo kiinnitetään tiukasti esikäsitellylle kuparipinnalle, mikä vaikuttaa suoraan piirikuvion siirron selkeyteen ja tarkkuuteen seuraavassa valotusprosessissa. Ohuille levyille, joilla on tietty paksuus tai enemmän, laminointikoneen on yleensä kiinnitettävä erityistä huomiota kalvon ryppyihin käytön aikana varmistaakseen, että kuiva kalvo on tasainen ja kiinnittyy kuparipintaan ilman ryppyjä. Puristuslämpötila ja paine ovat avainparametreja, joiden alaisuudessa kuivassa kalvossa oleva liima voidaan pehmentää täysin, jolloin saavutetaan tiivis sidos kuparipintaan. Samalla on tarpeen varmistaa laminointikoneen telan tasaisuus ja puhtaus, jotta vältetään telavirheiden tai pinnan epäpuhtauksien aiheuttama huono kuivakalvon tarttuminen, mikä voi vaikuttaa myöhempään graafiseen siirtovaikutukseen.
Valotus: Tarkka kuvantaminen muotoilee piirin prototyypin
Altistuminen on avainvaihe sisäkerroksen piirien tuotannossa. Käytössä on LDI-valotuskoneita, jotka perustuvat lasertarkkakuvantamisen periaatteeseen. Laite ohjaa suoraan korkean{2}}energisen lasersäteen heijastamista kuivan kalvon pinnalle piiritietojen mukaan. Laserenergian vaikutuksesta kuiva kalvo käy läpi valokemiallisen reaktion, ja piirikuvio "kaiverretaan" levyn kuivaan kalvoon suurella tarkkuudella, mikä saa päätökseen piirikuvion siirron. Tämän prosessin aikana LDI-valotuskoneen laserin tarkkuus, energian vakaus ja alustan paikannustarkkuus ovat ratkaisevia: lasersäteen tarkkuus määrittää piirin vähimmäisviivan leveyden, ja energian vakaus on tarpeen tasaisen kuivakalvon herkkyyden varmistamiseksi ja paikallisen ali- tai ylivalotuksen välttämiseksi; Alustan tulee kantaa korttia tarkasti, varmistaa tarkka suhteellinen asento laserskannauksen ja levyn välillä ja taata koko levyn piirikuvion siirron johdonmukaisuus. Samaan aikaan myös ympäristön lämpötilaa ja kosteutta sekä kuivakalvon valoherkkyysominaisuuksia on mukautettava varmistamaan, että piirigrafiikka on selkeä ja tarkkuus täyttää standardit, mikä luo korkealaatuisen perustan myöhemmälle etsausprosessille ja välttää vikoja, kuten piirien ohenemista ja valotuspoikkeaman aiheuttamia oikosulkuja.
Etsaus: ylimääräisen kuparifolion tarkka poistaminen
Etsausprosessin tarkoituksena on poistaa kuparikalvo, jota ei ole suojattu kuivalla kalvolla, jättäen jälkeensä tarkat piiriviivat. Teollisuudessa yleisesti käytettyjä etsauskemiallisia ratkaisuja ovat tällä hetkellä hapan kuparikloridi-etsausliuos ja emäksinen ammoniakkietsausliuos. Sisäkerroksen prosessissa syövytystä estävänä kerroksena käytetään enimmäkseen hapanta etsausliuosta kuivakalvon tai musteen vuoksi. Syövytysliuoksen pitoisuus, lämpötila, syövytysaika ja ruiskutuspaine ovat kaikki parametreja, joita on valvottava tarkasti. Näitä parametreja tarkasti ohjaamalla varmistetaan etsausprosessin tasaisuus ja vakaa, mikä johtaa piirin suoriin sivuseiniin, varmistaa piirin tarkkuuden ja laadun ja välttää vikoja, kuten ohenemista, oikosulkuja tai avointa virtapiiriä.
Poraus: tarkka asemointi ja kerrosten välinen liitos
Porausprosessissa porataan kohdistusreiät kerrosten välistä kohdistusta ja sähköliitäntää varten vaatimusten mukaisesti, kun sisäkerroksen piirin etsaus on valmis. Näiden kohdistusreikien paikannustarkkuus vaikuttaa suoraan kerrosten välisen kohdistustarkkuuteen monikerroksisen levyn laminoinnin aikana ja myöhempien sähköliitäntöjen luotettavuuteen. Porauslaitteiden tarkkuus ja poranterien laatu ovat avaintekijöitä. Porausprosessin aikana on tarpeen varmistaa poranterän pystysuuntaisuus ja lävistysvoiman vakaus, jotta vältetään ongelmia, kuten reiän seinämän muodonmuutos ja poranterän kaltevuuden tai epätasaisen paineen aiheuttamat liialliset purseet, sekä luoda hyvä perusta myöhemmälle monikerroksisen levyn puristamiselle ja sähköliitännälle.