Šti-plastne plošče so s svojimi prednostmi visoke gostote ožičenja in stabilnega prenosa signala postale osrednje komponente v številnih kompleksnih elektronskih sistemih. Njihov proizvodni proces vključuje natančno obdelavo in strog nadzor, pri čemer ima vsak korak odločilen vpliv na učinkovitost izdelka.
1. Postopek predhodne priprave
Predhodne priprave za proizvodnjo štiri-slojnih plošč so temelj za zagotavljanje nemotenega poteka nadaljnjih procesov. Prvi korak je izbira substrata, kjer je treba izbrati ustrezne bakrene -laminate (CCL) na podlagi scenarijev uporabe izdelka in zahtev glede delovanja. Izolacijska zmogljivost, mehanska trdnost, toplotna odpornost in drugi parametri podlage morajo biti podvrženi strogemu testiranju, da se zagotovi, da izpolnjuje zahteve uporabe štiri-slojnih plošč.
II. Postopek izdelave notranje plasti
Izdelava notranjega sloja je eden ključnih korakov pri izdelavi štiri-slojne plošče, njena kakovost pa neposredno vpliva na delovanje celotnega vezja.
(1) Pred-obdelava notranjega substrata
Namen predobdelave notranjega bakreno{0}}platiranega laminata (CCL) je odstraniti oksidno plast, oljne madeže in nečistoče na površini podlage, s čimer se poveča oprijem črnila v nadaljnjih postopkih. Predobdelava običajno vključuje korake, kot sta razmaščevanje in mikro-jedkanje. Razmaščevanje lahko dosežete s kemičnim čiščenjem, da odstranite olje in maščobo na površini podlage. Mikro-jedkanje po drugi strani vključuje blago jedkanje, da se ustvari enotna hrapava površina na substratu, s čimer se okrepi vez s črnilom.
(II) Proizvodnja vezij notranje plasti
Najprej nanesite fotoobčutljivo črnilo, tekoče črnilo enakomerno porazdelite po površini notranjega substrata, nato pa ga s sušenjem utrdite v film. Nato nadaljujte z osvetlitvijo. Uvozite pripravljeno datoteko z vzorcem digitalnega vezja v osvetljevalni stroj LDI, ki uporablja lasersko svetlobo za neposredno skeniranje in osvetlitev substrata, prevlečenega s fotoobčutljivim črnilom. To povzroči, da se črnilo na območjih, izpostavljenih laserju, strdi, medtem ko neizpostavljena območja ostanejo topna.
Po izpostavitvi poteka razvijanje tako, da se substrat namesti v raztopino razvijalca. Nestrjeno črnilo se raztopi in odstrani, tako da na površini podlage ostane strjen vzorec črnila, ki se ujema z digitalnim vzorcem. Nato se izvede jedkanje tako, da se podlaga položi v raztopino za jedkanje. Bakrena folija, ki ni prekrita s črnilom, se vreže, preostala bakrena folija pa tvori vezje notranje plasti. Nato se strjeno črnilo na površini vezja odstrani s postopkom odstranjevanja filma, pri čemer se razkrije prozorna notranja plast vezja.
(III) Pregled notranje plasti
Po zaključku izdelave vezja notranje plasti je potreben strog pregled. Vsebina pregleda vključuje prevodnost vezja, pogoje kratkega stika ter ali širina in razmik črt izpolnjujeta zahteve. Običajno se avtomatska oprema za optično pregledovanje uporablja za izvedbo celovitega skeniranja vezja s pomočjo načel optičnega slikanja, takojšnje odkrivanje napak v vezju in zagotavljanje kakovosti vezja notranje plasti.
III. Postopek laminiranja
Postopek laminiranja vključuje kombinacijo notranjega substrata, preprega in zunanje bakrene folije, da se oblikuje celotna struktura štiri-slojne plošče.
(1) Priprava za laminacijo
V skladu z zahtevami so notranji substrat, prepreg in zunanja bakrena folija zloženi v določenem vrstnem redu. Prepreg je izdelan iz tkanine iz steklenih vlaken, impregnirane z epoksidno smolo, ki se strdi pod segrevanjem in pritiskom, služi pa kot vezno sredstvo med plastmi. Pri zlaganju je treba zagotoviti natančnost poravnave vsake plasti, za pozicioniranje pa se običajno uporabljajo pozicionirni zatiči, da se prepreči neporavnanost vmesnih plasti, ki vpliva na povezave vezja.
(II) Postopek laminiranja
Prepognjene plošče položite v laminator in nadaljujte s laminacijo pod določenimi pogoji temperature, tlaka in časa. Med postopkom laminiranja se bo smola v prepregu stopila in stekla, zapolnila reže med plastmi in se tesno povezala z notranjo podlago in zunanjo bakreno folijo. Hkrati se bo smola strdila in oblikovala togo izolacijsko plast, ki bo ločevala tokokroge vsake plasti in dosegla električno izolacijo. Parametre postopka za laminacijo je treba strogo nadzorovati, da se zagotovi močna medplastna vez, odsotnost mehurčkov, delaminacije in drugih napak.
IV. Postopek obdelave zunanje plasti
Po laminaciji se začne faza obdelave zunanje plasti, ki v glavnem vključuje postopke, kot so vrtanje, metalizacija lukenj in izdelava vezja zunanje plasti.
(1) Vrtanje
V skladu z zahtevami se CNC vrtalni stroj uporablja za vrtanje različnih prerezov in montažnih lukenj na laminirano ploščo. Via luknje se uporabljajo za doseganje električnih povezav med plastmi vezja, medtem ko se pritrdilne luknje uporabljajo za pritrditev elektronskih komponent. Med vrtanjem je treba nadzorovati natančnost položaja izvrtine, velikost premera luknje in kakovost stene luknje, da se izognete težavam, kot so odstopanje luknje in grobe stene luknje. Po končanem vrtanju je treba ostanke znotraj lukenj očistiti, da se zagotovi kakovost kasnejše metalizacije lukenj.
(II) Metalizacija lukenj
Metalizacija lukenj je ključni postopek za doseganje električne povezave prehodov. Najprej se izvede razigljevanje, da se odstranijo ostanki smeti in smole, ki ostanejo na steni luknje med postopkom vrtanja, s čimer se zagotovi, da je stena luknje čista in urejena. Nato se izvede kemično nanašanje bakra, tako da se substrat položi v raztopino za nanašanje bakra, da se na površino stene luknje nanese tanka plast bakra, zaradi česar je prvotno izolacijska stena luknje prevodna. Nato se s postopkom galvanizacije bakra bakrena plast dodatno odebeli na podlagi plasti nanosa bakra, kar izboljša prevodnost in zanesljivost prehoda.
(III) Proizvodnja vezij zunanje plasti
Proizvodni postopek za vezja zunanje plasti je podoben kot za vezja notranje plasti, vključno s koraki, kot so nanašanje fotoobčutljivega črnila, osvetlitev, razvijanje, jedkanje in odstranjevanje filma. Postopek osvetlitve uporablja tudi osvetljevalni stroj LDI za doseganje natančne osvetlitve na podlagi vzorca digitalnega vezja. S temi koraki se na zunanji površini štiri-plastne plošče oblikuje želeni vzorec vezja. Za razliko od tokokrogov notranje plasti je treba vezja zunanje plasti povezati s prehodi, da se doseže električna kontinuiteta z vezji notranje plasti.
(IV) Spajkalna maska in tiskanje znakov
Za zaščito zunanje plasti vezja in preprečevanje oksidacije, korozije in kratkih stikov je potreben premaz spajkalne maske. Običajno se uporablja fotoobčutljivo črnilo za spajkalno masko, ki tvori plast spajkalne maske na površini vezja, ki ga je treba zaščititi s postopki izpostavljenosti in razvijanja, pri čemer so izpostavljena področja, kot so spajkalne blazinice, ki zahtevajo spajkanje. Običajne barve za spajkalne maske so zelena, modra, črna itd.
Po nanosu spajkalne maske se izvede tiskanje znakov. Informacije o znakih, kot so številka dela sestavnega dela, številka modela in serijska številka proizvodnje, so natisnjene na površini plošče za lažjo namestitev in identifikacijo elektronskih komponent. Tiskanje znakov se običajno izvede z uporabo sitotisa s posebnim črnilom za znake, ki zagotavlja jasne in obstojne znake.
V. Postopki -naknadne obdelave
(1) Površinska obdelava
Za izboljšanje sposobnosti spajkanja in odpornosti spajkalnih ploščic na oksidacijo je potrebna površinska obdelava. Običajni postopki površinske obdelave vključujejo brizganje kositra, potopno zlato, niklja-pozlačevanje in OSP (Organic Solderability Preservative). Različni postopki površinske obdelave imajo različne značilnosti in uporabne obsege ter jih je mogoče izbrati glede na zahteve izdelka.
(II) Obdelava oblik
V skladu z zahtevami uporabite CNC rezkalni stroj ali stiskalnico za luknjanje, da obdelate zunanjo obliko vezja in ga razrežete v želeno obliko in velikost. Med obdelavo zunanje oblike je treba zagotoviti dimenzijsko natančnost in kakovost robov ter se izogniti težavam, kot so robovi in odkruški.
(III) Končni pregled
Nazadnje se na štiri-plastni plošči izvede obsežen končni pregled. Inšpekcijski pregled vključuje testiranje električne učinkovitosti (kot je testiranje kontinuitete, testiranje izolacije), pregled videza (kot je kakovost spajkalne maske, jasnost znakov, površinske praske itd.) in pregled točnosti dimenzij. Samo izdelki, ki prestanejo vse preglede, se lahko štejejo za kvalificirane in nadaljujejo v naslednjih fazah pakiranja in dostave.