Fyra-lagerkort, med sina fördelar med hög ledningstäthet och stabil signalöverföring, har blivit kärnkomponenter i många komplexa elektroniska system. Deras produktionsprocess integrerar precisionsbearbetning och strikt kontroll, där varje steg har en avgörande inverkan på produktens prestanda.
1. Preliminär förberedelseprocess
De preliminära förberedelserna för produktionen av fyra-lagerskivor är grunden för att säkerställa att efterföljande processer fortskrider smidigt. Det första steget är val av substrat, där lämpliga koppar-belagda laminat (CCL) måste väljas baserat på produktens applikationsscenarier och prestandakrav. Isoleringsprestanda, mekanisk styrka, värmebeständighet och andra parametrar för substratet måste genomgå rigorösa tester för att säkerställa att det uppfyller användningskraven för fyra-lagerskivor.
II. Produktionsprocess för inre skikt
Tillverkningen av det inre lagret är ett av nyckelstegen i tillverkningen av ett fyra-lagerkort, och dess kvalitet påverkar direkt prestandan för hela kretskortet.
(1) För-förbehandling av inre substrat
Förbehandlingen av det inre koppar-belagda laminatet (CCL) syftar till att ta bort oxidskiktet, oljefläckar och föroreningar på substratets yta, och därigenom förbättra vidhäftningen av bläck i efterföljande processer. Förbehandlingen inkluderar vanligtvis steg som avfettning och mikro-etsning. Avfettning kan uppnås genom kemisk rengöring för att avlägsna olja och fett på underlagets yta. Mikro-etsning, å andra sidan, involverar mild etsning för att skapa en enhetlig grov yta på substratet och därigenom stärka bindningen med bläcket.
(II) Produktion av innerskiktskretsar
Applicera först det ljuskänsliga bläcket, sprid det flytande bläcket jämnt över ytan av det inre substratet och härda det sedan till en film genom torkning. Fortsätt sedan till exponering. Importera den förberedda digitala kretsmönsterfilen till LDI-exponeringsmaskinen, som använder laserljus för att direkt skanna och exponera substratet belagt med ljuskänsligt bläck. Detta gör att bläcket i de områden som exponeras för lasern genomgår en härdningsreaktion, medan de oexponerade områdena förblir lösliga.
Efter exponering utförs framkallning genom att placera substratet i en framkallningslösning. Det ohärdade bläcket löses upp och avlägsnas, vilket lämnar ett härdat bläckmönster på substratytan som matchar det digitala mönstret. Därefter utförs etsning genom att placera substratet i en etslösning. Kopparfolien som inte täcks av bläck etsas bort, och den återstående kopparfolien bildar den inre skiktkretsen. Efteråt avlägsnas det härdade bläcket på kretsens yta genom en filmavskiljningsprocess, vilket avslöjar den klara inre skiktkretsen.
(III) Inspektion av inre lager
Efter slutförandet av tillverkningen av det inre skiktet krävs noggrann inspektion. Inspektionsinnehållet inkluderar kretsens ledningsförmåga, kortslutningsförhållanden och om linjebredden och avståndet uppfyller kraven. Vanligtvis används automatisk optisk inspektionsutrustning för att utföra en omfattande skanning av kretsen genom optiska avbildningsprinciper, för att snabbt upptäcka defekter i kretsen och säkerställa kvaliteten på den inre kretsen.
III. Lamineringsprocess
Lamineringsprocessen innebär att man kombinerar det inre substratet, prepreg och yttre kopparfolie för att bilda den övergripande strukturen av en fyra-lagerskiva.
(1) Förberedelse för laminering
Enligt kraven staplas det inre substratet, prepreg och yttre kopparfolie i en viss ordning. Prepreg är gjord av glasfiberduk impregnerad med epoxiharts, som härdar under värme och tryck och fungerar som bindemedel mellan skikten. Vid stapling är det nödvändigt att säkerställa inriktningsnoggrannheten för varje lager, och positioneringsstift används vanligtvis för positionering för att undvika felinriktning mellan lagren som påverkar kretsanslutningarna.
(II) Lamineringsoperation
Placera de vikta plattorna i laminatorn och fortsätt med laminering under de angivna temperatur-, tryck- och tidsförhållandena. Under lamineringsprocessen kommer hartset i prepreg att smälta och flyta, fylla luckorna mellan skikten och tätt binda med det inre substratet och den yttre kopparfolien. Samtidigt kommer hartset att härda för att bilda ett styvt isolerande skikt, separera kretsarna i varje lager och uppnå elektrisk isolering. Processparametrarna för laminering måste kontrolleras strikt för att säkerställa stark bindning mellan skikten, frånvaro av bubblor, delaminering och andra defekter.
IV. Bearbetningsprocedur för yttre skikt
Efter laminering börjar bearbetningssteget för det yttre skiktet, vilket huvudsakligen inkluderar processer som borrning, hålmetallisering och tillverkning av ytterskiktskretsar.
(1) Borrning
Enligt kraven används en CNC-borrmaskin för att borra olika viahål och monteringshål på den laminerade skivan. Via hål används för att åstadkomma elektriska anslutningar mellan lager av kretsar, medan monteringshål används för att säkra elektroniska komponenter. Under borrning är det nödvändigt att kontrollera borrhålets positionsnoggrannhet, storleken på håldiametern och kvaliteten på hålväggen för att undvika problem som hålavvikelse och grova hålväggar. Efter att borrningen är klar måste skräp inuti hålen rengöras för att säkerställa kvaliteten på efterföljande hålmetallisering.
(II) Hålmetallisering
Hålmetallisering är en avgörande process för att uppnå elektrisk anslutning av vias. För det första utförs avgradning för att avlägsna skräp och hartsrester som finns kvar på hålväggen under borrningsprocessen, vilket säkerställer att hålväggen är ren och snygg. Därefter utförs kemisk kopparavsättning genom att placera substratet i en kopparavsättningslösning för att avsätta ett tunt lager av koppar på hålväggens yta, vilket gör den ursprungligen isolerande hålväggen ledande. Efteråt, genom galvanisering av kopparprocessen, förtjockas kopparskiktet ytterligare på basis av kopparavsättningsskiktet, vilket förbättrar ledningsförmågan och tillförlitligheten hos vian.
(III) Tillverkning av ytterskiktskretsar
Produktionsprocessen för kretsar för yttre skikt liknar den för kretsar för inre skikt, inklusive steg som applicering av ljuskänsligt bläck, exponering, framkallning, etsning och borttagning av film. Exponeringsprocessen använder också en LDI-exponeringsmaskin för att uppnå exakt exponering baserat på det digitala kretsmönstret. Genom dessa steg bildas det önskade kretsmönstret på den yttre ytan av fyra-skiktskortet. Till skillnad från inre lagerkretsar måste yttre lagerkretsar vara anslutna till vias för att uppnå elektrisk kontinuitet med de inre lagerkretsarna.
(IV) Lödmask och teckenutskrift
För att skydda det yttre lagret av kretsar och förhindra oxidation, korrosion och kortslutningar är en lödmaskbeläggning nödvändig. Vanligtvis används ljuskänsligt lödmaskbläck, som bildar ett lödmaskskikt på ytan av kretsen som ska skyddas genom exponerings- och utvecklingsprocesser, vilket exponerar områden som lödkuddar som kräver lödning. Vanliga färger för lödmasker inkluderar grönt, blått, svart och så vidare.
Efter applicering av lödmask utförs teckenutskrift. Teckeninformation som komponentnummer, modellnummer och produktionsserienummer är tryckt på kortets yta för att underlätta installation och identifiering av elektroniska komponenter. Teckenutskrift görs vanligtvis med screentryck med specialbläck för att säkerställa tydliga och hållbara tecken.
V. Efter-behandlingsprocedurer
(1) Ytbehandling
För att förbättra lödbarheten och oxidationsbeständigheten hos lödkuddar är ytbehandling nödvändig. Vanliga ytbehandlingsprocesser inkluderar tennsprutning, nedsänkningsguld, nickel-guldplätering och OSP (organisk lödbarhetskonservering). Olika ytbehandlingsprocesser har distinkta egenskaper och tillämpliga omfattningar och kan väljas enligt produktkrav.
(II) Formbearbetning
Enligt kraven, använd en CNC-fräsmaskin eller stanspress för att bearbeta den yttre formen på kretskortet, skära den till önskad form och storlek. Under bearbetningen av den yttre formen är det nödvändigt att säkerställa dimensionsnoggrannhet och kantkvalitet och undvika problem som grader och flisning.
(III) Slutbesiktning
Slutligen genomförs en omfattande slutinspektion på fyra-skiktstavlan. Inspektionen omfattar provning av elektrisk prestanda (såsom kontinuitetstestning, isolationsprovning), utseendeinspektion (såsom lödmaskens kvalitet, karaktärens klarhet, ytrepor etc.) och inspektion av måttnoggrannhet. Endast produkter som klarar alla inspektioner kan anses vara kvalificerade och gå vidare till efterföljande förpacknings- och leveransstadier.