I moderna elektroniska enheter, oavsett om det är en liten smartklocka eller en komplex superdator,pcbbär de elektriska anslutningarna av elektroniska komponenter och är nyckeln till att förverkliga funktionerna hos elektroniska produkter. Dess tillverkningsprocess är komplex och exakt och omfattar många processsteg, som vart och ett spelar en avgörande roll för slutproduktens prestanda och kvalitet.
Materialval och kapning: Bygger en solid grund för PCB-produktion
Noggrant utvalda råvaror
Välj lämpliga koppar-klädda laminat enligt designkraven. Kopparklädd laminat består av kopparfolie och isolerande substrat. Vanliga isolerande substrat inkluderar glasfiberepoxiharts, polyimid, etc. Olika substrat har olika elektriska, mekaniska och termiska egenskaper. FR-4 är lämplig för de flesta vanliga elektroniska produkter, medan PI presterar bättre i speciella applikationsscenarier som hög temperatur och hög frekvens. Samtidigt är det nödvändigt att bestämma tjockleken på kopparfolien för kopparklädda laminat, som vanligtvis inkluderar tjocklekar på 18 μm, 35 μm, 70 μm, etc., baserat på faktorer som kretskortets nuvarande bärförmåga och signalöverföringskrav.
Noggrann skäroperation
Använd skärutrustning, till exempel CNC-skärmaskiner, för att skära stora-kopparbeklädda laminat- i små bitar som är lämpliga för efterföljande produktion och bearbetning. Vid skärning är dimensionsnoggrannheten strikt nödvändig, och felet kontrolleras vanligtvis inom ett mycket litet område, såsom ± 0,1 mm, för att uppfylla designkraven. Var samtidigt uppmärksam på att skära planheten för att förhindra grader eller ojämnheter på brädans kanter, för att inte påverka efterföljande bearbetningsprocedurer.
Inre lagerskärning: Bygga PCB-kärnkretsar
Förbearbetning av inre grafisk överföring
Efter kapning ska ytan på den koppar-beklädda skivan rengöras och ruggas först. Rengöring syftar till att avlägsna föroreningar som olja och damm från skivans yta, och kan uppnås genom att kombinera kemiska rengöringsmedel med fysisk skrubbning. Förgrovningsbehandling använder metoder som kemisk etsning eller mekanisk slipning för att rugga upp skivans yta och förbättra vidhäftningen mellan den torra filmen och skivans yta under efterföljande laminering. Därefter genomförs mikroetsningsbehandling för att ytterligare avlägsna ytoxidskiktet och aktivera kopparytan. Mängden mikroetsning kontrolleras vanligtvis till cirka 1-2 μm.
Filmpressning och exponeringsframkallning
Applicera den torra filmen på ytan av det behandlade koppar-belagda laminatet genom varmpressning. Temperatur-, tryck- och hastighetsparametrarna för lamineringsprocessen måste justeras baserat på torrfilmens egenskaper och arkets tillstånd. I allmänhet är lamineringstemperaturen mellan 100-120 grader C, trycket är cirka 3-5 kg/cm ² och hastigheten är cirka 1-2m/min. Placera sedan den laminerade kopparbeklädda skivan under exponeringsmaskinen och exponera den torra filmen för ultraviolett ljus enligt det inre lagrets kretsmönster i Gerber-filen. Exponeringsenergin bör kontrolleras exakt. Om den är för hög kommer den torra filmen att överexponeras och grafiken kommer att deformeras. Om den är för låg kommer exponeringen för torr film att vara otillräcklig och grafiken blir suddig. Exponeringsenergin justeras vanligtvis mellan 80-150 mJ/cm ² beroende på typen och tjockleken på den torra filmen. Därefter löstes den oexponerade torra filmen upp och avlägsnades med användning av en framkallare, och det exponerade torra filmmönstret bibehölls, vilket uppnådde målet att överföra det inre lagrets kretsmönster från Gerber-filen till det kopparbeklädda laminatet. Koncentrationen, temperaturen och utvecklingstiden för framkallaren måste kontrolleras strikt. Till exempel är koncentrationen av framkallaren i allmänhet runt 1% -3%, temperaturen är mellan 30-35 grader C och utvecklingstiden är runt 60-90s.
Etsning och detektering av inre skikt
Lägg det framkallade koppar-beklädda laminatet i en etslösning, som kommer att korrodera kopparfolien som inte skyddas av den torra filmen och därigenom bilda en inre skiktkrets. Sura etslösningar, såsom kopparkloridetslösning, används ofta som etsningslösningar. Under etsningsprocessen måste parametrar som koncentration, temperatur och etsningshastighet för etslösningen kontrolleras. Koncentrationen av etslösning är i allmänhet runt 1-2mol/L, temperaturen är mellan 40-50 grader C, och etshastigheten varierar från 1-3 μm/min beroende på linjedensiteten och etsutrustningen. Efter etsning, rengör den etsade kopparbeklädda skivan för att avlägsna kvarvarande etslösning och kopparjoner. Använd slutligen automatisk optisk inspektionsutrustning för att utföra inspektioner på den inre kretsen. AOI-utrustning använder optisk bildbehandling och bildanalysteknik för att kontrollera defekter som öppna kretsar, kortslutningar och inkonsekventa linjebredder i kretsen. När skillnaden överskrider den inställda tröskeln kommer den att markeras som en defektpunkt.
Komprimeringsprocess: Skapar flerlagers-PCB-struktur
Browning ökar bindningsstyrkan
Utför bryningsbehandling på det inre kretskortet för att generera en enhetlig, grov och kemiskt aktiv bryningsfilm på kopparytan. Under bryningsprocessen genomgår bryningslösningen en kemisk reaktion med kopparytan, och tjockleken på bryningsfilmen är i allmänhet runt 0,5-1,5 μm. Den brunfärgade filmen kan förbättra vidhäftningen mellan den inre skiktkretsen och det halvhärdade arket, vilket effektivt förhindrar uppkomsten av delaminering.
Exakt stapling och hög temperatur och högtryckskompression
Enligt designlagren staplas de inre lagrets kretskort och halvhärdade plåtar som har genomgått bryningsbehandling i en specifik ordning. Vid laminering är det nödvändigt att säkerställa korrekt placering av varje lager och kontrollera felet inom ett mycket litet område, såsom ± 0,05 mm. Under lamineringsprocessen kommer det halvhärdade arket att binda samman kretskorten i varje lager och fylla mellanrummen mellan lagren. Lägg sedan de staplade fler-lagerbrädorna i lamineringsmaskinen för laminering. Lamineringsmaskinen smälter och flödar det halv-fasta arket genom hög temperatur och högt tryck, och binder fast lagren av kretskort för att bilda en fler-kortstruktur. Parametrarna som temperatur, tryck och presstid under pressningsprocessen måste justeras noggrant baserat på faktorer som typ av skiva, antal lager och egenskaper hos den halvhärdade plåten. Presstiden är vanligtvis cirka 60-120 minuter.
Efterbehandling förbättrar kvaliteten
Efter laminering måste flerskiktsskivan genomgå efter-bearbetning för att ta bort överflödigt material såsom limspill från brädkanterna och för att polera och fasa brädets kanter för att förbättra utseendets kvalitet och mekaniska egenskaper hos flerskiktsskivan.
Borrning: Öppna elektriska anslutningskanaler
Planeringsväg för borrning
Baserat på informationen om genomgående-hål i Gerber-filen, programmera borrutrustningen för att bestämma koordinatposition, öppningsstorlek, borrsekvens och annan information för varje genomgående-hål. Vid programmering är det viktigt att balansera borreffektivitet och kvalitet, optimera borrsekvensen och minska tomgångstiden för borrutrustning.
Exakt borrning och rengöring av hålväggar
Använd en CNC-borrmaskin för att borra hål enligt programmerade parametrar. Vid borrning är det nödvändigt att strikt kontrollera parametrar som borrhastighet, matningshastighet och borrkronans hastighet. För borrkronor med olika diametrar och olika plåtmaterial måste dessa parametrar justeras därefter. Till exempel, för borrkronor med mindre diametrar, såsom 0,2 mm, bör borrhastigheten reduceras på lämpligt sätt för att förhindra att borrkronan går sönder; För hårdare plåtmaterial kan borrhastigheten behöva ökas. Under borrningsprocessen är det nödvändigt att säkerställa håldiameterns noggrannhet, med ett fel som vanligtvis kontrolleras inom ± 0,05 mm. Samtidigt bör man vara uppmärksam på borrhålets vertikalitet för att undvika lutande hål, eftersom de kan påverka hålets efterföljande metallisering och elektriska anslutningskvalitet. Efter att borrningen är klar ska hålväggen rengöras för att ta bort skräp, oljefläckar och andra föroreningar som genereras under borrningsprocessen. Högtrycksluftblåsning, kemisk rengöring och andra metoder kan användas för att säkerställa att hålväggen är ren och torr, för att förbereda för efterföljande hålmetallisering.
Hålmetallisering och galvanisering: förse hålväggar med ledningsförmåga
Behandling för aktivering av pormetallisering
Först aktiverar du porväggen för att aktivera kopparytan på porväggen, vilket underlättar den mjuka utvecklingen av efterföljande kemisk kopparplätering. Aktiveringsbehandling använder vanligtvis palladiumsaltlösning, som adsorberar ett lager av palladiumatomer på kopparytan av porväggen genom kemisk reaktion, vilket fungerar som det katalytiska centrumet för strömlös kopparplätering. Under aktiveringsprocessen är det nödvändigt att kontrollera koncentrationen, temperaturen och behandlingstiden för aktiveringslösningen. Koncentrationen av aktiveringslösningen är i allmänhet runt 0,1-0,3 g/L, temperaturen är mellan 30-40 grader C, och behandlingstiden är cirka 3-5 minuter.
Kemisk kopparplätering och galvaniseringsförtjockning
Utför strömlös kopparplätering på de aktiverade porväggarna. Den kemiska kopparpläteringslösningen innehåller kopparsalter, reduktionsmedel och andra komponenter. Under katalys av palladiumatomer reduceras kopparjoner till kopparatomer på porväggen och bildar ett tunt kopparskikt på porväggen. Under processen med strömlös kopparplätering är det nödvändigt att strikt kontrollera parametrar som koncentration, temperatur, pH-värde och pläteringstid för pläteringslösningen. Koncentrationen av pläteringslösningen är i allmänhet 10-20g/L kopparsulfat och 5-10g/L formaldehyd, och temperaturen är mellan 25-35 grader C. Kopparskiktet som bildas av strömlös kopparplätering är relativt tunt, och för att uppfylla kraven på elektriska prestanda krävs även elektropläteringsförtjockning. Vid elektroplätering elektropläteras ett kopparskikt med en specificerad tjocklek på den exponerade kopparhuden eller hålväggen i kretsmönstret, och guld-, nickel- eller tennskikt galvaniseras vid behov. Elektropläteringsprocessen kräver också exakt kontroll av parametrar såsom sammansättning, koncentration, temperatur och strömtäthet för pläteringslösningen för att säkerställa enhetlig beläggningstjocklek och utmärkt prestanda.
Formning av yttre skikt: Förbättra kretslayouten för PCB
Yttre för-förbehandling och grafiköverföring
I likhet med det inre lagret, rengör först den yttre ytan för att ta bort föroreningar. Utför sedan laminering, exponering och framkallning för att överföra det designade yttre kretsmönstret till kortet. Styrningen av processparametrar för filmpressning, exponering och framkallning liknar den för produktion av kretsar i det inre skiktet, men på grund av komplexiteten i produktionen av kretsar för det yttre skiktet och kraven på högre precision är kontrollnoggrannheten för varje parameter också strängare.
Grafisk galvanisering och etsning
Utför grafisk galvanisering på det exponerade och utvecklade kretsmönstret för att göra kretsen tjockare. Efter att elektroplätering är klar, ta bort den torra filmen och använd sedan etslösning för att etsa bort det oskyddade kopparskiktet, vilket bildar den slutliga yttre skiktkretsen. Efteråt kommer efterföljande behandlingar såsom tennstrippning att utföras efter behov för att uppnå designkraven för kretsen.
Yttre skydd: Ta hand om PCB-kretsens säkerhet
Fotokänslig lödmask och ytbehandling
Applicera ett lager av ljuskänslig lödmaskbläck på kortet och bilda ett lödmasklager genom exponering och framkallning för att skydda kretsen från oavsiktlig lödning. Samtidigt utförs ytbehandling som kemisk nickelguldbehandling för att förbättra svetsprestanda och korrosionsbeständighet. I processen med kemisk nickelguldbehandling följs först nickelplätering av guldplätering. Nickelskiktet kan blockera diffusionen av koppar, medan guldskiktet har bra oxidationsbeständighet och konduktivitet, vilket avsevärt kan förbättra prestanda och tillförlitlighet hos PCB.
Screentryck text och märkningssymboler
Utskrift av text och märkningssymboler på tavlan underlättar efterföljande montering och underhåll, vilket ger bekvämlighet för produktion, felsökning och underhåll av elektroniska produkter.
Testa förpackningar: säkerställer leverans av PCB-kvalitet
Varsamt förpackad och säkert levererad
Efter att ha passerat inspektionen vakuumförpackas och packas kortet för leverans för att säkerställa att produkten inte skadas under transporten och levereras smidigt till kunden.