Çok katmanlı devre kartlarıTemel bileşenler olarak elektronik bileşenler arasındaki karmaşık devre bağlantılarını taşırlar ve üretim süreçleri çeşitli ileri teknolojileri ve hassas süreçleri entegre eder. Aşağıda çok-katmanlı devre kartlarının üretim süreci ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
Hammadde hazırlama
Çok-katmanlı devre kartları üretmek için ilk adım uygun hammaddeleri seçmektir. Bakır kaplı laminat, iyi yalıtım ve mekanik özelliklere sahip olan ve çoğu geleneksel elektronik ürün için uygun olan, yaygın olarak FR-4 alt tabaka olarak bilinen temel bir malzemedir; 5G iletişim ekipmanı gibi yüksek-frekans ve yüksek-hızlı uygulama senaryolarında, sinyal iletim kayıplarını azaltmak için düşük dielektrik sabiti politetrafloroetilen alt katmanlar gerekir. Alt tabakaya ek olarak yarı kürlenmiş tabaka da laminasyon prosesinde vazgeçilmezdir. Esas olarak, katmanlar arasında güçlü bir bağ sağlamak için ısı ve basınç altında sertleştirilebilen reçine ve takviye malzemelerinden oluşur. Aynı zamanda devre hatlarının oluşturulmasında yüksek kaliteli bakır folyo kullanılmaktadır. Mevcut taşıma gereksinimlerine göre 18 μ ve 35 μ gibi ortak kalınlıklarla farklı kalınlıklarda bakır folyo seçilmektedir.
İç katman devre üretimi
desen transferi
Bakır-kaplı levhayı uygun boyuta kestikten sonra, sonraki işlemlerin yapışmasını sağlamak amacıyla yağ lekelerini, kirleri vb. çıkarmak için yüzey temizleme işlemini gerçekleştirin. Daha sonra, ışığa duyarlı kuru filmi alt tabaka yüzeyine eşit şekilde uygulayın ve bir pozlama makinesi kullanarak pozlayın. Pozlama işlemi sırasında, iç katman devresinin deseni, bir fotomask aracılığıyla ultraviyole ışıkla kuru film üzerine yansıtılır ve ışık alan parçanın kuru filmi, fotopolimerizasyon reaksiyonuna girerek özelliklerinde bir değişikliğe neden olur. Daha sonra, açıkta kalmayan kuru film, iç katman devre desenini bakır-kaplı laminat üzerine doğru bir şekilde aktarmak için bir geliştirme çözümü kullanılarak çözülür.
gravür
Geliştirme tamamlandıktan sonra aşındırma işlemine girer. Aşındırma makinesi, kuru bir film tarafından korunmayan bakır folyo ile kimyasal olarak reaksiyona girebilen, onu aşındırıp çıkarabilen ve hassas bir iç katman devresi oluşturmak için kuru filmle kaplanan parçayı geride bırakan özel bir aşındırma çözümü içerir. Aşındırma tamamlandıktan sonra, devre üzerinde kalan kuru filmi çıkarmak için özel bir film sıyırma çözümü kullanın ve temiz iç katman devresi tamamlanır. Tamamlandıktan sonra, devrede kapsamlı bir inceleme yapmak için otomatik optik inceleme ekipmanını kullanın; devrede kısa devre, açık devre, hat genişliği sapmaları ve diğer sorunların olup olmadığını tespit etmek için yüksek-kameralar ve görüntü işleme sistemleri kullanın ve bunları zamanında onarın.
kahverengi oksit
İç katman bakır folyo ile yarı kürlenmiş levha arasındaki bağlanma mukavemetini arttırmak için esmerleştirme işlemi gereklidir. Özel bir kimyasal çözelti kullanılarak, bakır folyonun yüzeyinde mikro petek yapılı düzgün bir oksit tabakası oluşturularak bakır folyonun yüzey alanı arttırılır, reçineye yapışması iyileştirilir ve akan reçineyi ıslatma kabiliyeti artar. Bu, sonraki laminasyon sırasında reçinenin tamamen doldurulabilmesini ve sıkı bir şekilde bağlanabilmesini sağlayarak, zayıf bağlanmanın neden olduğu delaminasyon gibi sorunların önlenmesini sağlar.
laminasyon
Katmanlama, çok-katmanlı devre kartlarının imalatında önemli bir işlemdir; birden fazla iç katman devre kartının yarı kürlenmiş tabakalar ve dış bakır folyolarla tasarım gerekliliklerine göre bir bütün oluşturacak şekilde istiflenmesini amaçlar. İlk olarak devre kartının katman sayısına ve tasarım yapısına bağlı olarak iç kartın, yarı kürlenmiş levhanın ve dış bakır folyonun istifleme sırasını dikkatlice planlayın. İstifleme sırasında her katmanın konumlarının doğru şekilde hizalandığından emin olmak gerekir, aksi takdirde devrenin bağlantısı ve sinyal iletimi etkilenecektir. Daha sonra, istiflenen sac, yüksek-sıcaklık ve yüksek-basınçlı bir laminasyon makinesine yerleştirilir ve reçineyi eritmek ve yarı kürlenmiş levha içinde akıtmak, her katman arasındaki küçük boşlukları doldurmak ve soğuduktan sonra katılaşarak her katman arasında sıkı bir bağ elde etmek için yaklaşık 150 derecelik yüksek bir sıcaklığa ve yaklaşık 400psi'lik yüksek-yüksek basınç ortamına bir süre tabi tutulur. Gelişmiş vakumlu yapıştırma teknolojisi, yapıştırma işlemi sırasında havayı çıkarabilir, kabarcık oluşumunu önleyebilir, orta kalınlıktaki tekdüzeliğin ±%3 dahilinde kontrol edilmesini sağlayabilir ve devre kartının genel kalitesini artırabilir.
sondaj
Lamine çok-katmanlı devre kartının katmanları arasındaki elektriksel bağlantılar henüz sağlanamamıştır ve bağlantı kanallarının delme işlemi ile açılması gerekmektedir. Tasarım belgelerine göre, mekanik delme makineleri veya CO₂ lazer matkaplar gibi yüksek-hassas delme ekipmanları, çeşitli devre katmanlarını bağlamak için açık delikler, yalnızca kısmi katmanları bağlamak için kör delikler ve gömülü delikler dahil olmak üzere, belirlenen konumlarda farklı çaplarda delikler açmak için kullanılıyor. Modern üretim teknolojisi, yüksek-yoğunluklu devre kartlarının üretim ihtiyaçlarını karşılayarak 50 μm kadar düşük açıklıkların hassas şekilde işlenmesini sağlayabilir. Delme işlemi tamamlandıktan sonra, delik duvarında artık sondaj kalıntıları ve yapışkan kalıntısı kalacaktır; bunların temizlenmesi ve yapışkan kalıntısının giderilmesi için işlenmesi gerekir. Delik duvarının temizliğini sağlamak ve sonraki delik metalleştirme işlemine hazırlanmak için kimyasal solüsyonlara batırarak veya yüksek-basınçlı su tabancalarıyla durulayarak yabancı maddeleri tamamen çıkarın.
Delik metalizasyonu ve elektrokaplama
Kimyasal bakır birikimi
Yalıtılmış delik duvarını iletken hale getirmek için öncelikle kimyasal bakır biriktirme işlemi gerçekleştirilir. Devre kartını bakır iyonları içeren kimyasal bir çözeltiye batırın ve delik duvarının yüzeyinde genellikle 0,3-0,5 μ kalınlığında çok ince bir bakır tabakasının indirgenmesini katalize etmek için çözeltideki indirgeyici maddeyi kullanın. Bu bakır tabakası, sonraki elektrokaplama için "tohum tabakası" görevi görür ve akım iletimi için bir başlangıç yolu sağlar.
Panel Kaplama
Bakırın kimyasal çökelmesiyle oluşan ince bakır tabakasına dayanarak tam plaka elektrokaplama gerçekleştirilir. Devre kartını bir kaplama banyosuna yerleştirin ve elektroliz yoluyla, banyodaki bakır iyonları sürekli olarak delik duvarlarında ve kartın yüzeyindeki bakır folyoda birikerek bakır tabakanın kalınlığını arttırır. Genellikle devre iletkenliği ve akım taşıma gereksinimlerini karşılamak için delik duvarlarındaki bakır kalınlığı 25 μ veya daha fazlasına kadar kalınlaştırılır.
Desen görüntüleme
desen transferi
İç katman devre modellerinin aktarımına benzer şekilde, bakır-kaplı laminatın dış katmanının yüzeyine kuru bir film uygulanır ve dış katman devre modelleri, lazer doğrudan görüntüleme teknolojisi veya geleneksel fotomask pozlama yöntemi kullanılarak kuru film üzerine aktarılır. Daha sonra devre desenleri görünür hale getirilecek şekilde geliştirilir.
Grafik galvanik
Geliştirilen devre modelinin açıkta kalan bakır yüzeyinde desen elektrokaplama işlemi gerçekleştirin. Tasarım kalınlığı gereksinimlerini karşılayan bir bakır tabakasının elektrokaplanması, iletkenliği arttırmak için devre bölümünün bakır kalınlığının daha da kalınlaştırılması ve sonraki aşındırma işlemlerinde koruma için bir kalay tabakasının kaplanması.
Film sıyırma ve gravür
Elektrolizle kaplanmış kuru film katmanını çıkarmak için sodyum hidroksit çözeltisini kullanın ve korumasız hat dışı bakır katmanını açığa çıkarın. Bu devre dışı alanlardaki bakır tabakayı aşındırmak ve çıkarmak için aşındırma çözümünü yeniden kullanın ve hassas dış devre hatları oluşturun. Son olarak, koruyucu görevini tamamlayan kalay katmanını çıkarmak için özel bir kalay sıyırma çözümü kullanın.
yüzey işleme
Devre kartının yüzeyindeki bakır folyoyu korumak, lehimlenebilirliği ve oksidasyon direncini arttırmak için yüzey işlemi gereklidir. Yaygın kullanım yöntemleri şunları içerir:
altın daldırma
Kaynak ve ekleme uç noktalarında kimyasal biriktirme yöntemiyle nikel ve altın tabakası kaplanır. Nikel katmanı yüksek sertliğe ve iyi aşınma direncine sahiptir ve altın katman, uç nokta oksidasyonunu etkili bir şekilde önleyebilen ve iyi elektriksel bağlantı performansı sağlayabilen güçlü kimyasal stabiliteye sahiptir. Yaygın olarak{2}son teknolojiye sahip elektronik ürünlerde ve son derece yüksek güvenilirlik gereksinimlerine sahip alanlarda kullanılır.
Sıcak Hava Lehim Tesviyesi (HASL)
Sıcak hava tesviye teknolojisi kullanılarak, kaynak uç noktasını korumak ve mükemmel kaynak performansı sağlamak üzere kaplayan bir kalay kurşun alaşımı tabakası uygulanır. Maliyeti nispeten düşüktür ve yaygın olarak kullanılmaktadır.
Organik lehim maskesi
Bakırın oksidasyonunu önlemek için bakır folyonun yüzeyinde bir organik koruyucu film tabakası oluşturulur. Aynı zamanda koruyucu film, kaynak etkisini etkilemeden kaynak sırasında hızla ayrışabilir. İşlem basittir ve maliyeti düşüktür, bu da maliyete duyarlı ve orta düzeyde güvenilirlik gereksinimleri olan bazı ürünler için uygundur.
Lehim maskesi ve karakter yazdırma
lehim maskesi
Devre kartı üretimi tamamlandıktan sonra lehimleme sırasında kısa devre ve devre oksidasyonunu önlemek için lehim dışı ve temas bölgelerinin lehim rezistansı ile korunması gerekir. İlk olarak, yapışmayı arttırmak için tahtanın yüzeyini temizleyin ve pürüzlendirin. Daha sonra sıvı ışığa duyarlı yeşil boyayı serigrafi, püskürtme ve diğer yöntemlerle eşit şekilde uygulayın ve yeşil boyayı ön kuruması için önceden kurutun. Daha sonra filmin şeffaf bölgesindeki yeşil boyanın polimerizasyon reaksiyonuna girmesi ve katılaşması için ultraviyole ışınlama gerçekleştirilir. Daha sonra yeşil boyanın açıkta kalmayan kısmını çıkarmak için geliştirme için sodyum karbonat çözeltisi kullanılır. Son olarak, yeşil boyanın tamamen sertleşmesi için yüksek-sıcaklıkta pişirme işlemi gerçekleştirilir.
Karakter yazdırma
Devre kartlarının kurulumu, hata ayıklaması ve bakımının kolaylığı için, metin, ticari markalar ve parça numaraları gibi karakterler serigrafi yoluyla kart yüzeyine yazdırılır. Karakter mürekkebi, ısıyla kurutma veya ultraviyole ışınlama sonrasında sertleşerek şeffaf, sağlam ve tanımlanması kolay hale gelir.
Şekillendirme ve kesme
Müşterinin ihtiyaç duyduğu dış boyutlara göre devre kartını kesmek ve şekillendirmek için CNC kalıplama makinelerini veya kalıp delme makinelerini kullanın. Kesim sırasında, kesme doğruluğunu sağlamak için fişi takmak ve devre kartını yatağa veya kalıba sabitlemek için konumlandırma deliğini kullanın. Altın parmaklı devre kartları için, kalıplamadan sonra altın parmak alanının sonraki yerleştirmeyi kolaylaştırmak için taşlanması ve açılı olması gerekir. Çok çipli bir devre kartıysa, müşterinin yerleştirmeden sonra söküp ayırmasını kolaylaştırmak için X-şeklinde bir kesme hattının önceden açılması gerekir.
Elektriksel performans testi ve görünüm denetimi
Elektriksel performans testi
Devredeki açık veya kısa devreleri kontrol etmek için iletkenlik testi de dahil olmak üzere uçan iğne testi veya tam otomatik test makineleri aracılığıyla devre kartı üzerinde kapsamlı elektriksel performans testleri gerçekleştirin; Empedans testi, hat empedansının tasarım gereksinimlerini karşılamasını sağlar ve sinyal iletiminin kalitesini garanti eder; Ve yalıtım direnci testleri gibi diğer spesifik elektriksel performans göstergeleri testleri.
Görsel inceleme
Manuel olarak veya otomatik test ekipmanlarının yardımıyla, devrede çizik veya boşluk olup olmadığını, lehim maskesi katmanında kabarcıklar veya eksik baskılar olup olmadığını, karakterlerin net ve eksiksiz olup olmadığını ve kart kalınlığının ve açıklığının standartlara uygun olup olmadığını görmek için devre kartının görünümünü dikkatlice inceleyin. Muayene sırasında tespit edilen küçük kusurları derhal onarın ve-tamir edilemeyen uygun olmayan ürünleri kaldırın.
paketleme ve nakliye
Sıkı testlerden geçen çok katmanlı devre kartları, nakliye sırasında nemi, oksidasyonu ve fiziksel hasarı önlemek için vakumla kapatılır ve paketlenir. Paketleme tamamlandıktan sonra ürün modelini, özelliklerini, üretim tarihini ve diğer bilgileri içeren ürün etiketini ve ilgili talimatları ekleyin ve müşteriye gönderip teslim edin.