V súčasnom trende miniaturizácie a{0}}vysokovýkonných elektronických produktov8-vrstvové dosky plošných spojovsa stali jadrom špičkových{0}}elektronických zariadení vďaka ich vynikajúcemu elektrickému výkonu a rozloženia s vysokou-hustotou. Smartfóny, komunikačné základňové stanice a ďalšie zariadenia sa na ňu spoliehajú, aby zabezpečili stabilnú prevádzku zložitých systémov.
Jedinečné výhody 8-vrstvovej dosky plošných spojov
V porovnaní s nízkovrstvovými obvodovými doskami majú 8-vrstvové obvodové dosky väčší priestor na zapojenie a môžu uspokojiť potreby integrácie veľkého počtu komponentov do komplexného zariadenia. Rozumné plánovanie signálovej vrstvy a výkonovej vrstvy môže znížiť rušenie signálu, zlepšiť stabilitu a rýchlosť prenosu. Napríklad pri vysoko-rýchlostnom prenose údajov možno nastaviť nezávislú prenosovú vrstvu, ktorá zabráni presluchom signálu. Jeho viac{5}}vrstvová štruktúra tiež uľahčuje rovnomerný odvod tepla, zvyšuje spoľahlivosť zariadenia a predlžuje životnosť.
Kľúčové procesy vo výrobnom procese
Výber podkladových materiálov
8-vrstvové dosky plošných spojov majú vysoké požiadavky na podkladové materiály, vyžadujúce dobré elektrické, mechanické a tepelné vlastnosti. Bežné podkladové materiály zahŕňajú lamináty potiahnuté epoxidovou živicou vystuženou sklenenými vláknami-, polytetrafluóretylén atď.FR-4materiál má vlastnosti nízkej ceny a dobrého komplexného výkonu a je vhodný pre väčšinu bežných aplikačných scenárov. Materiál PTFE má vynikajúci vysoko-frekvenčný výkon a nízku dielektrickú konštantu, vďaka čomu je vhodnejší na použitie v 8-vrstvových doskách plošných spojov pre vysoko-frekvenčný a vysokorýchlostný prenos signálu, ako sú dosky plošných spojov v komunikačných zariadeniach. Pri výbere podkladových materiálov je potrebné komplexne zvážiť rôzne výkonnostné ukazovatele a nákladové faktory materiálov na základe špecifických aplikačných požiadaviek dosky plošných spojov.
Výroba obvodov vnútornej vrstvy
Výroba obvodov vnútornej vrstvy je dôležitým krokom pri spracovaní 8-vrstvových dosiek plošných spojov. Najskôr narežte dosku potiahnutú meďou- na vhodné veľkosti a potom na jej povrch rovnomerne naneste vrstvu fotocitlivého materiálu, ako je suchý film alebo tekutý fotorezist. Potom sa navrhnutý vzor vnútorného obvodu prenesie na pomedený-laminát pomocou osvitového stroja. Exponovaný fotosenzitívny materiál prechádza fotopolymerizačnou reakciou vo vzorovanej oblasti, čím sa vytvorí vytvrdená korózna-vrstva. Následne sa fotosenzitívny materiál v neexponovanej oblasti rozpustil a odstránil pomocou vývojky, čo viedlo k tomu, že na doske potiahnutej meďou sa objavili jasné vzory vnútorných obvodov. Nakoniec vložte meďou potiahnutý laminát do leptacieho stroja a leptací roztok sa rozpustí a odstráni nechránenú medenú fóliu, pričom zanechá presné vnútorné okruhy. Počas tohto procesu je potrebné prísne kontrolovať expozičný čas, koncentráciu vývojky a parametre leptania, aby sa zabezpečila presnosť a kvalita obvodu vnútornej vrstvy.
Proces laminácie
Vrstvenie je proces laminovania viacerých vnútorných vrstiev dosiek s plošnými spojmi a polovytvrdnutých listov podľa navrhnutej vrstvenej štruktúry, aby sa vytvorila kompletná viacvrstvová doska s plošnými spojmi. Pred lamináciou je potrebné vykonať černenie vnútornej dosky plošných spojov, aby sa zvýšila jej priľnavosť k polovytvrdenému plechu. Potom naskladajte vnútornú dosku plošných spojov, polovytvrdený plech a vonkajšiu medenú fóliu v poradí a vložte ich do vákuového laminovacieho stroja. V prostrediach s vysokou teplotou a vysokým tlakom sa polovytvrdená doska postupne roztopí a vyplní medzery medzi vnútornými doskami, čím sa každá vrstva pevne spojí. Počas procesu laminácie je rozhodujúca kontrola teploty, tlaku a času. Nadmerná teplota alebo tlak môže spôsobiť deformáciu a delamináciu dosky plošných spojov, zatiaľ čo nedostatočná teplota alebo tlak môže spôsobiť slabé spojenie. Preto je potrebné presne nastaviť parametre laminácie na základe charakteristík materiálu substrátu a laminovanej štruktúry, aby sa zabezpečila pevnosť medzivrstvového spojenia a rozmerová stálosť dosky plošných spojov.
Vŕtanie a pokovovanie medi
Po dokončení laminácie je potrebné na doske plošných spojov vyvŕtať otvory na inštaláciu kolíkov elektronických komponentov a pripojenie rôznych vrstiev obvodov. Vŕtanie sa vykonáva pomocou vysoko presných{1}} CNC vŕtacích strojov, ktoré zaisťujú rozmerovú presnosť a zvislosť otvoru riadením rýchlosti otáčania, rýchlosti posuvu a polohy vŕtania vrtáka. Po dokončení vŕtania musí byť stena otvoru pomedená, aby sa zabezpečila dobrá vodivosť a dosiahlo sa elektrické spojenie medzi rôznymi vrstvami. Proces pokovovania medi zvyčajne využíva kombináciu chemického pokovovania medi a galvanického pokovovania medi. Najprv sa na povrch steny otvoru nanesie tenká vrstva medi pomocou chemického pomedenia a potom sa vrstva medi zahustí na požadovanú hrúbku galvanickým pokovovaním medi. Počas procesu pokovovania medi je potrebné zabezpečiť stabilitu parametrov, ako je zloženie, teplota a prúdová hustota pokovovacieho roztoku, aby sa zabezpečila rovnomernosť a kvalita pomedenej vrstvy.
Výroba obvodov vonkajšej vrstvy a povrchová úprava
Výrobný proces obvodu vonkajšej vrstvy je podobný procesu výroby obvodu vnútornej vrstvy, ktorý tiež vyžaduje procesy, ako je poťahovanie fotosenzitívnych materiálov, expozícia, vyvolávanie a leptanie. Pri vytváraní vonkajšieho obvodu je potrebné venovať pozornosť presnosti zarovnania s vnútorným obvodom, aby sa zabezpečilo správne elektrické pripojenie celej dosky plošných spojov. Po dokončení vonkajšieho obvodu, aby sa zlepšila spájkovateľnosť a odolnosť dosky s plošnými spojmi proti oxidácii, je potrebné povrch dosky s plošnými spojmi ošetriť. Bežné procesy povrchovej úpravy zahŕňajú vyrovnávanie horúcim vzduchom, bezprúdové pokovovanie niklom, organické ochranné prostriedky proti spájkovaniu atď. Vyrovnávanie horúcim vzduchom je proces ponorenia dosky plošných spojov do roztavenej zliatiny cínu a olova a následného použitia horúceho vzduchu na odfúknutie prebytočnej spájky, aby sa vytvoril rovnomerný spájkovací povlak na povrchu dosky plošných spojov; Chemické pokovovanie niklom je proces nanášania vrstvy niklu na povrch dosky plošných spojov, po ktorej nasleduje vrstva zlata. Zlatá vrstva má dobrú vodivosť a odolnosť proti oxidácii, čo môže zlepšiť spoľahlivosť dosky plošných spojov; Organický ochranný prostriedok proti spájkovaniu je vrstva organického ochranného filmu potiahnutá na povrchu dosky plošných spojov, aby sa zabránilo oxidácii medeného povrchu. Zároveň sa pri spájkovaní rozloží ochranný film, čím sa odkryje medený povrch a zabezpečí sa dobrý spájkovací výkon. Výber procesu povrchovej úpravy by sa mal určiť na základe scenára aplikácie, nákladových požiadaviek a očakávaní elektrického výkonu a spoľahlivosti dosky plošných spojov.
Prísna kontrola kvality
Vizuálna kontrola
Po spracovaní 8 vrstiev dosiek plošných spojov je prvým krokom vykonanie vizuálnej kontroly. Voľným okom alebo pomocou lupy, mikroskopu a iných nástrojov skontrolujte povrch dosky plošných spojov, či neobsahuje zjavné chyby, ako sú škrabance, škvrny, zvyšky medenej fólie, skraty alebo otvorené obvody. Zároveň skontrolujte, či sú znaky sieťotlače jasné a úplné a či sú pozície otvorov správne. Vizuálna kontrola je základným krokom testovania kvality, ktorý dokáže identifikovať niektoré intuitívne problémy s kvalitou a okamžite vykonať prepracovanie alebo zošrotovanie.
Testovanie elektrického výkonu
Testovanie elektrického výkonu je kľúčovým krokom pri kontrole kvality 8-vrstvových dosiek plošných spojov. Na komplexné testovanie elektrického výkonu dosiek plošných spojov používajte profesionálne testovacie zariadenia, ako sú testery lietajúcich ihiel, online testery atď. Stroj na testovanie lietajúcej ihly zisťuje konektivitu, skrat, otvorený obvod a parametre komponentov obvodu kontaktovaním sondy s testovacím bodom na doske plošných spojov; Online tester môže vykonať funkčné testy komponentov nainštalovaných na doske plošných spojov, aby zistil, či fungujú správne. Pre vysokorýchlostné signálové linky je navyše potrebné použiť sieťové analyzátory a ďalšie zariadenia na testovanie integrity signálu, aby sa zistilo zoslabenie signálu, odraz, presluchy a ďalšie podmienky počas prenosu. Prostredníctvom testovania elektrického výkonu je možné zabezpečiť, že elektrický výkon 8-vrstvových dosiek plošných spojov spĺňa konštrukčné požiadavky a uspokojuje potreby používania elektronických zariadení.
Detekcia röntgenového žiarenia
Vzhľadom na viac{0}}vrstvovú štruktúru 8-vrstvovej dosky plošných spojov nemožno kvalitu medzivrstvových spojov a spájkovaných spojov vo vnútri priamo vyhodnotiť vizuálnou kontrolou a testovaním elektrického výkonu. Na kontrolu vnútornej štruktúry dosky plošných spojov je preto potrebné použiť zariadenie na detekciu röntgenových lúčov. Röntgenová kontrola môže preniknúť do dosiek plošných spojov a zachytiť snímky vnútorných medzivrstvových spojov a spájkovaných spojov. Analýzou snímok je možné určiť, či je laminácia dobrá, či je vŕtanie a pomedenie kvalifikované a či sa v spájkovaných spojoch nevyskytujú chyby ako virtuálne spájkovanie a skraty. Röntgenová kontrola môže odhaliť niektoré problémy s kvalitou skryté vo vnútri dosky plošných spojov, čím sa účinne zlepší kvalita a spoľahlivosť produktu.
FR-4