Flerlags PCB, med sin flerlags ledende struktur og stabile elektriske ytelse, er mye brukt i avanserte områder som kommunikasjon, servere og industriell kontroll. 8-lags og 12-lags PCB faller inn i kategorien høy-flerlags kretskort, med komplekse prosessparameterkrav til utstyr og ekstremt høye miljøkontrollprosedyrer. Mens deres generelle prosessrammeverk er likt, eksisterer det betydelige forskjeller i kjerneaspekter som stabling, lamineringstider, innrettingsnøyaktighet, boring og galvanisering på grunn av det økende antallet lag. Den følgende delen, basert på praktisk produksjonserfaring, skisserer den komplette prosessflyten og viktige teknologiske punkter for begge typer flerlags PCB.
1. For-forbehandling av materialer og stableplanlegging
Materialforbehandling- er grunnleggende for å sikre bordstabilitet. Både 8-lags og 12-lags PCB bruker kobber-belagte laminat (CCL) kjerneplater, prepreg (PP-ark) og kobberfolie som kjernematerialer, som kun skiller seg i stablemetoden. Ved ankomst av råvarer er det første trinnet kutting. Hele rullen med CCL kuttes i kjerneplater i standard-størrelse i henhold til produksjonsspesifikasjonene. De kuttede kantene må være glatte og grate-for å unngå delamineringsproblemer i påfølgende prosesser. Etter dette bakes platene for å fjerne fuktighet. Høy-flerlagsplater absorberer lett fuktighet; baking med høy-temperatur fjerner denne fuktigheten fullstendig, og forhindrer defekter som bobler og delaminering etter laminering. For lagstabling bruker 8-lags PCB vanligvis et symmetrisk 2+4+2 eller 4+4 stablingsmønster, delt inn i to eller tre moduler. Bare to komplette lamineringer er nødvendig for total fusjon. Den symmetriske strukturen kompenserer effektivt for termisk spenning og reduserer sannsynligheten for at platedeformere. 12-lags-PCB har enda flere lag, noe som dobler antallet interne ledende og isolerende lag. En 4+4+4 tre-segments stablestruktur er vanligvis brukt, som krever tre uavhengige lamineringsoperasjoner. Hvert segment av stabelen må uavhengig fullføre prosesser for fremstilling av indre lag, bruning og forhåndsstabling. Jo flere lag, jo høyere er kompleksiteten til mellomlagstabling og jo større er risikoen for kumulativt avvik, noe som gjør kontrollen av stablingssekvensen strengere. Prepreg fungerer som mellomlagsisolasjon og bindemateriale. For begge typer brett velges passende spesifikasjoner basert på isolasjonstykkelse og impedanskrav, og stablingen følger strengt regelen om alternerende arrangement av kjerneplaten og prepreg.
2. Fremstillingsprosess for indre lag kretser
De indre lagene er kjernebærerne for signaloverføring i flerlags PCB. Produksjonsprosessen for de indre lagene av 8-lags og 12-lags PCB er den samme, inkludert plateoverflatebehandling, mønsteroverføring, etsing, filmfjerning, inspeksjon og bruning av. 12-lags PCB, på grunn av det større antallet indre lag, har høyere krav til batchbehandlingskonsistens.
Rengjøring og oppruing av plateoverflater
Etter kutting går kjerneplaten først inn i rengjøringsproduksjonslinjen, der kjemiske løsninger og høytrykksvannsvask fjerner olje, støv og oksidlag fra plateoverflaten. Deretter gjennomgår kobberoverflaten mikro-rugjøringsbehandling for å forbedre adhesjonen mellom den lysfølsomme filmen og kobberoverflaten, og forhindrer filmløsning og kretsdefekter under mønsteroverføring. Hele renseprosessen fullføres i et renrom, og luftbårne partikler er strengt kontrollert for å forhindre at urenheter fester seg til plateoverflaten.
Mønsteroverføring og etsing
Etter rengjøring påføres den lysfølsomme tørre filmen jevnt på kjerneplaten. Mønsterreplikering fullføres ved bruk av direkte laseravbildningsutstyr. Denne metoden gir høy innrettingsnøyaktighet og kan møte prosesseringskravene til fine kretsløp. Etter bildebehandling brukes en fremkallingsløsning for å løse opp den tørre filmen i de ueksponerte områdene, og eksponere kobberfolieområdene som skal etses. Deretter starter etseprosessen, ved å bruke en spesialisert etseløsning for å fjerne overflødig eksponert kobberfolie, og etterlater bare hele det indre laget av ledende linjer. Under bearbeiding overvåkes løsningens temperatur og spraytrykk i sanntid, og mengden av lateral etsing er strengt kontrollert for å sikre pene linjekanter. Etter etsing brukes en strippeløsning for å fjerne eventuell gjenværende tørr film fra plateoverflaten, og eksponere de rene kobberlinjene.
Inspeksjon av indre lag og bruningsbehandling Alle kjernekort i indre lag gjennomgår automatisk optisk inspeksjon for raskt å identifisere defekter som åpne kretsløp, kortslutninger og hull. Defekte tavler blir direkte sortert og omarbeidet. Kvalifiserte kjerneplater går inn i bruningsprosessen, et avgjørende trinn før flerlagsplatelaminering. Gjennom kjemisk behandling genereres et jevnt, grovt oksidlag på kobberkretsens overflate, noe som forbedrer bindingsstyrken mellom kobberoverflaten og prepreg-en betydelig, og forhindrer delaminering av mellomlag. For 12-lags PCB med mer enn 8 indre lag, må bruningsparametrene kalibreres jevnt for å sikre konsistente rueffekter på hvert indre lag kjerneplate.
3. Kjerneprosess for lagdelt laminering
Laminering er kjerneprosessen i flerlags PCB-produksjon og en betydelig forskjell mellom 8-lags og 12-lags PCB-prosesser. Økning av antall lag fører til en omfattende oppgradering av antall lamineringer, innrettingsnøyaktighet, temperaturkontrollprofiler og trykkparametere, som direkte bestemmer den generelle strukturelle styrken og ytelsen til platen.
1). For-stabling og posisjonering I henhold til den forhåndsinnstilte stabelstrukturen, er det brunede indre kjernekortet, prepreg og ytre kobberfolie stablet sekvensielt. 8-lags PCB-er, på grunn av færre lamineringer, bruker for det meste mekaniske pinner for posisjonering, slik at mellomlag{5} kan kontrolleres innenfor en rimelig avstand{5}. segmenterte lamineringer, noe som øker risikoen for kumulativt mellomlagsavvik betydelig. Mellom-segmentstabling og totalstabling krever et laserposisjoneringssystem, med posisjoneringsnøyaktighet som langt overgår tradisjonell mekanisk posisjonering, og sikrer presis justering av dusinvis av lag. Midlertidig nagling utføres etter stabling for å forhindre lagfeil under transport.
2). Vacuum Hot Press Herding De stablede platene sendes til en vakuumlaminator. Vakuummiljøet fjerner fullstendig luft mellom lag, og forhindrer bobledannelse. Begge typer brett bruker en segmentert oppvarmings- og gradienttrykkprosess. Først, lav-temperaturpre- lar prepreg først smelte og flyte, og fylle små hull mellom lagene. Deretter økes temperaturen og trykket for hovedtrykksetting, slik at prepreg-en kan impregnere kjerneplatens overflate fullstendig. Til slutt utføres herding ved konstant temperatur, fullstendig herding av harpiksen og binder alle lag til en enhetlig struktur. Temperatur- og trykkparametrene for de to lamineringene til 8-lags PCB er relativt brede, noe som resulterer i en høyere toleranse for prosessfeil. For 12-lags PCB krever hver segmentert laminering en separat innstilt temperaturkontrollkurve. Flere varmepresser akkumulerer kontinuerlig termisk stress, derfor trenger oppvarmings- og kjølehastigheter, holdetider og trykknivåer nøyaktig kontroll. Holdetiden for hver laminering er lengre for å sikre samtidig herding av de flere harpikslagene, og forhindrer platedeformasjon og ujevn indre belastning. Etter hver runde med laminering får platene avkjøles naturlig til romtemperatur før neste runde med laminering og pressing starter, til alle lagene er integrert.
4. Bore- og hullmetalliseringsprosess
Etter laminering går hele platen inn i boreprosessen. Hull er nøkkelkanalene for ledningsevne mellom lag. Forskjeller i platetykkelse og antall lag resulterer i betydelige forskjeller i boreparametere, prosesseringsvansker og galvaniseringsprosesser mellom 8-lags og 12-lags PCB.
Mekanisk boring Høy-flerlags-PCB-er bruker hardmetallbor for mekanisk boring, med tilsvarende borkronespesifikasjoner tilpasset ulike hulldiameterkrav. 8-lags-PCB-er har et tynnere bord og grunnere boredybde; parametere for borehastighet og matehastighet er konvensjonelt innstilt, og hullposisjonsnøyaktigheten kan enkelt kontrolleres. 12-lags PCB har en større total tykkelse og økt boredybde; derfor må borets matehastighet reduseres, hastigheten optimaliseres og frekvensen av sponfjerning økes for å forhindre høy-temperaturslitasje på borkronen, grader på hullveggene og hullposisjonsfeil. Etter boring avgrades alle hull og avkalking utføres for å fjerne rester av harpiksrester og kobberspon, noe som sikrer jevne og rene hullvegger.
Hullmetallisering og galvanisering Etter boring gjennomgår platematerialet først kjemisk kobberplettering, og avsettes et tynt lag kobber på veggene i det isolerende hull for å bygge et grunnleggende ledende lag og oppnå initial ledningsevne innenfor hullveggene. Dette etterfølges av en galvaniseringsprosess med full-plate, hvor elektrolyse fortykker kobberlaget på hullveggene og kobberlaget på plateoverflaten, noe som sikrer stabiliteten til mellomlags ledningsevne. For 8--lags PCB-er er konvensjonell DC-galvanisering tilstrekkelig til å oppfylle kravene til hullkobbertykkelse. For 12-lags PCB, med flere lag og lengre ledende lagforbindelser, nødvendiggjør ujevn strømfordeling i enkelte tettpakkede hullområder segmenterte elektropletterings- eller pulselektropletteringsprosesser for å sikre jevn kobberlagtykkelse på hullveggene og forhindre konduktivitetsfeil forårsaket av for tynne kobberlag i visse områder. For noen 12-lags plater med høy tetthet kan en utfyllings-elektroplateringsprosess brukes for å imøtekomme komplekse hullstrukturer. Etter galvanisering inspiseres hullets kobbertykkelse og ledningsevne, og plater med skadede kobberlag på hullveggene kastes.
5. Prosess for fremstilling av ytre lag krets
Etter boring og metallisering av hele brettet, er det ytre lagkretsløpet fremstilt. Denne prosessen er stort sett den samme som de indre lagkretsene, men fordi kortet allerede er dannet, er kontrollstandardene strengere. Først blir plateoverflaten grundig rengjort og ru for å fjerne galvaniseringsrester. Deretter påføres en lysfølsom tørr film. Gjennom en rekke prosesser, inkludert laseravbildning, fremkalling, etsing og filmfjerning, dannes de ytre ledende kretsene. Sammenlignet med det indre laget er det ytre lagets kretsløp direkte utsatt for det ytre miljøet. Etter etsing blir kantene og linjebredden nøye inspisert for å sikre at utseende og ytelse oppfyller standarder. Etter at prosessen er fullført, brukes optisk inspeksjonsutstyr for en fullstendig inspeksjon for å se etter eventuelle utseendedefekter i det ytre lagets kretsløp.
6. Loddemaske, overflatebehandling og formbehandling
Loddemaskebelegg Etter at det ytre lagets kretsløp har bestått inspeksjon, blir loddemaskeblekk belagt på hele tavleoverflaten. Etter for-baking, eksponering, fremkalling og herding er bare de ledende områdene eksponert, mens resten av brettoverflaten er dekket av loddemaskelaget. Loddemaskelaget isolerer ekstern fuktighet og støv, forhindrer oksidasjon av kretser og kortslutninger, samtidig som det forbedrer isolasjonsytelsen til brettet. Prosessen for 8-lags og 12-lags PCB er i utgangspunktet den samme i dette trinnet, med den eneste forskjellen er valget av loddemotstandsblekk basert på applikasjonsscenarioet.
Overflatebehandling Den aktuelle overflatebehandlingsmetoden velges i henhold til påføringsscenarioet. Vanlige prosesser inkluderer kjemisk nikkel-gullbelegg, organisk loddemotstandsfilm og varmluftutjevning. Hovedfunksjonen til denne prosessen er å beskytte utsatte ledende områder, forbedre oksidasjonsmotstanden og tilkoblingsytelsen. De to typene flerlagstavler kan fleksibelt matches med prosessen i henhold til sluttbrukerkravene-.
Formbehandling Ved hjelp av CNC-fresemaskiner eller dysestansing bearbeides platematerialet til kundens nødvendige form og dimensjoner, og overflødige kanter trimmes. Etter bearbeiding slipes platekantene for å sikre at kantene er flate og glatte, uten skarpe kanter, delaminering, flising eller andre problemer.
7. Sluttkontroll og sortering av ferdig produkt
En omfattende inspeksjon utføres på ferdigproduktstadiet, delt inn i tre hovedseksjoner: utseendekontroll, dimensjonskontroll og elektrisk kontinuitetsinspeksjon. Visuell inspeksjon er avhengig av en kombinasjon av manuelt arbeid og optisk utstyr for å se etter skader, flekker og fargeforskjeller i blekk, kretser og hull på kortets overflate. Dimensjonell inspeksjon bruker presisjonsinstrumenter for å verifisere bretttykkelse, totale dimensjoner og hullkoordinater, for å sikre at alle parametere oppfyller standardene. Elektrisk inspeksjon bruker spesialisert utstyr for å teste kontinuitet mellom lag og isolasjonsytelse punkt -for-punkt, og identifisere skjulte åpne kretser og kortslutninger. Etter å ha bestått alle inspeksjoner blir 8-- og 12-lags flerlags PCB-er rengjort, fuktsikret og pakket før de lagres. Defekte produkter er kategorisert og registrert i henhold til defekttype, og gir datastøtte for påfølgende prosessoptimalisering.
Behandlingen av 8-lags og 12-lags flerlags PCB er et svært sofistikert system av sammenkoblede prosesser. Mens deres grunnleggende behandlingslogikk er lik, ligger kjerneforskjellene i fire nøkkelområder: lagstabling, lamineringstall, innrettingsnøyaktighet og boring/plettering. 12--lags PCB, med doblet lagantall, presenterer betydelig økt kompleksitet, prosesseringsvanskeligheter og presisjonsstandarder, og stiller langt høyere krav til produksjonsutstyr, prosessparameterjusteringer og verkstedmiljøkontroll sammenlignet med 8-lags PCB. I faktisk produksjon påvirker finjusteringen av parametere og kontrollen av detaljer i hver prosess direkte utbyttet og stabiliteten til det ferdige produktet. Bare ved å strengt følge prosesseringsspesifikasjonene for flerlagskort og optimalisere de korresponderende prosessløsningene for forskjellige lag med plater, kan vi produsere høy-flerlags PCB-produkter med stabil ytelse og som oppfyller kvalitetsstandarder, og dermed tilfredsstille applikasjonsbehovene til forskjellige avanserte elektroniske enheter.