I moderne elektroniske enheder, uanset om det er et lille smartwatch eller en kompleks supercomputer,pcbbærer de elektriske forbindelser af elektroniske komponenter og er nøglen til at realisere funktionerne af elektroniske produkter. Dens produktionsproces er kompleks og præcis og involverer adskillige procestrin, som hver især spiller en afgørende rolle for det endelige produkts ydeevne og kvalitet.
Materialevalg og skæring: Opbygning af et solidt fundament for PCB-produktion
Nøje udvalgte råvarer
Vælg passende kobber-beklædte laminater i henhold til designkravene. Kobberbeklædt laminat er sammensat af kobberfolie og isolerende underlag. Almindelige isolerende substrater omfatter glasfiberepoxyharpiks, polyimid osv. Forskellige substrater har forskellige elektriske, mekaniske og termiske egenskaber. FR-4 er velegnet til de fleste almindelige elektroniske produkter, mens PI klarer sig bedre i specielle applikationsscenarier såsom høj temperatur og høj frekvens. Samtidig er det nødvendigt at bestemme tykkelsen af kobberfolie til kobberbeklædte laminater, som almindeligvis omfatter tykkelser på 18 μm, 35 μm, 70 μm osv., baseret på faktorer som strømbærende kapacitet og signaltransmissionskrav for printkortet.
Nøjagtig skæreoperation
Brug skæreudstyr, såsom CNC-skæremaskiner, til at skære store-kobberbeklædte-laminater i små stykker, der er egnede til efterfølgende produktion og forarbejdning. Ved skæring er dimensionsnøjagtigheden strengt påkrævet, og fejlen kontrolleres normalt inden for et meget lille område, såsom ± 0,1 mm, for at opfylde designkravene. Vær samtidig opmærksom på at skære fladheden for at forhindre grater eller ujævnheder på brættets kanter, for ikke at påvirke efterfølgende behandlingsprocedurer.
Inderlagsudskæring: Opbygning af pcb-kernekredsløb
Forbehandling af indre grafisk overførsel
Efter skæring skal overfladen af den kobber-beklædte plade renses og gøres ru først. Rengøring har til formål at fjerne urenheder som olie og støv fra overfladen af pladen, og kan opnås ved at kombinere kemiske rengøringsmidler med fysisk skrubning. Grovbehandling anvender metoder såsom kemisk ætsning eller mekanisk slibning til at ru overfladen af pladen og forbedre vedhæftningen mellem den tørre film og pladens overflade under efterfølgende laminering. Derefter udføres mikroætsningsbehandling for yderligere at fjerne overfladeoxidlaget og aktivere kobberoverfladen. Mikroætsningsmængden styres generelt til omkring 1-2 μm.
Filmpresning og eksponeringsfremkaldelse
Påfør den tørre film på overfladen af det behandlede kobber-beklædte laminat ved varmpresning. Temperatur-, tryk- og hastighedsparametrene for lamineringsprocessen skal justeres baseret på tørfilmens egenskaber og arkets tilstand. Generelt er lamineringstemperaturen mellem 100-120 grader C, trykket er omkring 3-5 kg/cm², og hastigheden er omkring 1-2m/min. Anbring derefter den laminerede kobberbeklædte plade under eksponeringsmaskinen og udsæt den tørre film for ultraviolet lys i henhold til det indre lags kredsløbsmønster i Gerber-filen. Eksponeringsenergien bør kontrolleres præcist. Hvis den er for høj, vil den tørre film blive overeksponeret, og grafikken vil blive deformeret. Hvis den er for lav, vil eksponeringen af tørre film være utilstrækkelig, og grafikken vil blive sløret. Eksponeringsenergien justeres sædvanligvis mellem 80-150 mJ/cm ² i henhold til typen og tykkelsen af den tørre film. Efterfølgende blev den ueksponerede tørre film opløst og fjernet ved hjælp af en fremkalder, og det eksponerede tørre filmmønster blev bibeholdt, hvilket opnåede målet om at overføre det indre lags kredsløbsmønster fra Gerber-filen til det kobberbeklædte laminat. Koncentrationen, temperaturen og udviklingstiden for udvikleren skal kontrolleres nøje. For eksempel er koncentrationen af fremkalderen generelt omkring 1% -3%, temperaturen er mellem 30-35 grader C, og udviklingstiden er omkring 60-90s.
Inderlagsætsning og detektion
Læg det udviklede kobber-beklædte laminat i en ætseopløsning, som vil korrodere kobberfolien, der ikke er beskyttet af den tørre film, og derved danne et indre lagkredsløb. Sure ætseopløsninger, såsom kobberchlorid-ætseopløsning, bruges ofte som ætseopløsninger. Under ætsningsprocessen skal parametre såsom koncentration, temperatur og ætsehastighed af ætseopløsningen kontrolleres. Koncentrationen af ætseopløsning er generelt omkring 1-2mol/L, temperaturen er mellem 40-50 grader C, og ætsehastigheden varierer fra 1-3 μm/min afhængigt af linjetætheden og ætseudstyret. Efter ætsning renses den ætsede kobberbeklædte plade for at fjerne resterende ætseopløsning og kobberioner. Brug endelig automatisk optisk inspektionsudstyr til at udføre inspektioner på det indre kredsløb. AOI-udstyr bruger optisk billeddannelse og billedanalyseteknologi til at kontrollere for defekter såsom åbne kredsløb, kortslutninger og inkonsistente linjebredder i kredsløbet. Når forskellen overstiger den indstillede tærskel, vil den blive markeret som et defektpunkt.
Kompressionsproces: Oprettelse af multi-lags pcb-struktur
Bruning øger bindingsstyrken
Udfør bruningsbehandling på det indre printkort for at generere en ensartet, ru og kemisk aktiv bruningsfilm på kobberoverfladen. Under bruningsprocessen gennemgår bruningsopløsningen en kemisk reaktion med kobberoverfladen, og tykkelsen af bruningsfilmen er generelt omkring 0,5-1,5 μm. Brunningsfilmen kan forbedre vedhæftningen mellem det indre lagkredsløb og det halvhærdede ark, hvilket effektivt forhindrer forekomsten af delaminering.
Præcis stabling og høj temperatur og højtrykskompression
I henhold til designlagene stables de indre lags printplader og halvhærdede plader, der har gennemgået bruningsbehandling, i en bestemt rækkefølge. Ved laminering er det nødvendigt at sikre nøjagtig placering af hvert lag og kontrollere fejlen inden for et meget lille område, såsom ± 0,05 mm. Under lamineringsprocessen vil den halvhærdede plade binde printpladerne i hvert lag sammen og udfylde hullerne mellem lagene. Læg derefter de stablede flerlagsplader i lamineringsmaskinen til laminering. Lamineringsmaskinen smelter og flyder det halv-faste ark gennem høj temperatur og højt tryk, og binder lagene af printplader fast til en flerlags-pladestruktur. Parametrene som temperatur, tryk og pressetid under presseprocessen skal justeres nøjagtigt baseret på faktorer som pladetypen, antallet af lag og egenskaberne for den halvhærdede plade. Pressetiden er generelt omkring 60-120 minutter.
Efterbehandling forbedrer kvaliteten
Efter laminering skal flerlagspladen gennemgå-efterbehandling for at fjerne overskydende materialer såsom limoverløb fra pladens kanter og for at polere og affase pladens kanter for at forbedre udseendekvaliteten og de mekaniske egenskaber af flerlagspladen.
Boreoperation: Åbn de elektriske tilslutningskanaler
Boreprogrammeringsplanlægningssti
Baseret på oplysningerne om det gennemgående-hul i Gerber-filen skal du programmere boreudstyret til at bestemme koordinatpositionen, åbningsstørrelsen, boresekvensen og andre oplysninger for hvert gennemgående-hul. Ved programmering er det vigtigt at afbalancere boreeffektivitet og kvalitet, optimere boresekvensen og reducere tomgangsrejsetiden for boreudstyr.
Præcis boring og rensning af hulvæg
Brug en CNC-boremaskine til at bore huller i henhold til programmerede parametre. Ved boring er det nødvendigt strengt at kontrollere parametre såsom borehastighed, tilspændingshastighed og borespidshastighed. For bor med forskellige diametre og forskellige pladematerialer skal disse parametre justeres i overensstemmelse hermed. For eksempel, for bor med mindre diametre, såsom 0,2 mm, bør borehastigheden reduceres passende for at forhindre, at boret knækker; For hårdere pladematerialer skal borehastigheden muligvis øges. Under boringsprocessen er det nødvendigt at sikre nøjagtigheden af huldiameteren, med en fejl, der normalt kontrolleres inden for ± 0,05 mm. Samtidig skal man være opmærksom på borehullets vertikalitet for at undgå skrå huller, da de kan påvirke den efterfølgende metallisering og elektriske forbindelseskvalitet af hullet. Efter at boringen er afsluttet, skal hulvæggen rengøres for at fjerne snavs, oliepletter og andre urenheder, der dannes under boringsprocessen. Højtryksluftblæsning, kemisk rensning og andre metoder kan bruges til at sikre, at hulvæggen er ren og tør, hvilket forbereder til efterfølgende hulmetallisering.
Hulmetallisering og galvanisering: giver hulvægge ledningsevne
Pore metallisering aktiveringsbehandling
Først skal du aktivere porevæggen for at aktivere kobberoverfladen af porevæggen, hvilket letter den jævne fremdrift af efterfølgende kemisk kobberbelægning. Aktiveringsbehandling bruger generelt palladiumsaltopløsning, som adsorberer et lag af palladiumatomer på kobberoverfladen af porevæggen gennem kemisk reaktion, der tjener som det katalytiske center for strømløs kobberbelægning. Under aktiveringsprocessen er det nødvendigt at kontrollere koncentrationen, temperaturen og behandlingstiden for aktiveringsopløsningen. Koncentrationen af aktiveringsopløsningen er generelt omkring 0,1-0,3 g/L, temperaturen er mellem 30-40 grader C, og behandlingstiden er omkring 3-5 minutter.
Kemisk kobberbelægning og galvaniseringsfortykkelse
Udfør strømløs kobberbelægning på de aktiverede porevægge. Den kemiske kobberbelægningsopløsning indeholder kobbersalte, reduktionsmidler og andre komponenter. Under katalyse af palladiumatomer reduceres kobberioner til kobberatomer på porevæggen og danner et tyndt kobberlag på porevæggen. Under processen med strømløs kobberplettering er det nødvendigt strengt at kontrollere parametre såsom koncentration, temperatur, pH-værdi og pletteringstid for pletteringsopløsningen. Koncentrationen af pletteringsopløsningen er generelt 10-20g/L kobbersulfat og 5-10g/L formaldehyd, og temperaturen er mellem 25-35 grader C. Kobberlaget, der dannes af strømløs kobberplettering, er relativt tyndt, og for at opfylde kravene til elektrisk ydeevne kræves også galvaniseringsfortykkelse. Ved galvanisering galvaniseres et lag kobber med en specificeret tykkelse på den blotlagte kobberbeklædning eller hulvæg i kredsløbsmønsteret, og guld-, nikkel- eller tinlag galvaniseres efter behov. Elektropletteringsprocessen kræver også præcis kontrol af parametre såsom sammensætning, koncentration, temperatur og strømtæthed af pletteringsopløsningen for at sikre ensartet belægningstykkelse og fremragende ydeevne.
Udformning af ydre lag: Forbedre printkort-kredsløbslayout
Ydre for-forbehandling og grafisk overførsel
I lighed med det indre lag skal du først rense den ydre overflade for at fjerne forurenende stoffer. Udfør derefter laminering, eksponering og udvikling for at overføre det designede ydre kredsløbsmønster til kortet. Styringen af procesparametre for filmpresning, eksponering og udvikling svarer til produktionen af indre lags kredsløbsproduktion, men på grund af kompleksiteten af yderlagskredsløbsproduktion og højere præcisionskrav er kontrolnøjagtigheden af hver parameter også mere stringent.
Grafisk galvanisering og ætsning
Udfør grafisk galvanisering på det eksponerede og udviklede kredsløbsmønster for at fortykke kredsløbet. Når galvaniseringen er afsluttet, skal du fjerne den tørre film og derefter bruge ætseopløsning til at ætse det ubeskyttede kobberlag af, hvilket danner det endelige ydre lagkredsløb. Efterfølgende vil efterfølgende behandlinger såsom tinstripping blive udført efter behov for at opnå designkravene til kredsløbet.
Ydre beskyttelse: Pas på pcb-kredsløbssikkerheden
Fotofølsom loddemaske og overfladebehandling
Påfør et lag lysfølsomt loddemaske-blæk på brættet, og form et loddemaskelag gennem eksponering og udvikling for at beskytte kredsløbet mod utilsigtet lodning. Samtidig udføres overfladebehandling såsom kemisk nikkelguldbehandling for at forbedre svejseydelsen og korrosionsbestandigheden. I processen med kemisk nikkelguldbehandling efterfølges fornikling først af guldbelægning. Nikkellaget kan blokere for diffusionen af kobber, mens guldlaget har god oxidationsmodstand og ledningsevne, hvilket kan forbedre ydeevnen og pålideligheden af pcb betydeligt.
Serigrafitekst og markering af symboler
Udskrivning af tekst og mærkningssymboler på tavlen letter efterfølgende montering og vedligeholdelse, hvilket giver bekvemmelighed for produktion, fejlretning og vedligeholdelse af elektroniske produkter.
Test af emballage: sikring af levering af pcb-kvalitet
Omhyggeligt pakket og sikkert leveret
Efter bestået inspektion vakuumpakkes printpladen og pakkes til forsendelse for at sikre, at produktet ikke beskadiges under transporten og leveres problemfrit til kunden.