Fire-lagskort, med sine fordeler med høy ledningstetthet og stabil signaloverføring, har blitt kjernekomponenter i en rekke komplekse elektroniske systemer. Produksjonsprosessen deres integrerer presisjonsmaskinering og streng kontroll, hvor hvert trinn har en avgjørende innvirkning på produktets ytelse.
1. Foreløpig forberedelsesprosess
De foreløpige forberedelsene for produksjon av fire-lagsplater er grunnlaget for å sikre jevn fremdrift av påfølgende prosesser. Det første trinnet er valg av underlag, der passende kobber-belagte laminater (CCL-er) må velges basert på produktets bruksscenarier og ytelseskrav. Isolasjonsytelsen, den mekaniske styrken, varmebestandigheten og andre parametere til underlaget må gjennomgå strenge tester for å sikre at det oppfyller brukskravene til fire-lagsplater.
II. Produksjonsprosess for indre lag
Produksjonen av det indre laget er et av nøkkeltrinnene i produksjonen av et fire-lagskort, og kvaliteten påvirker ytelsen til hele kretskortet direkte.
(1) For-forbehandling av indre underlag
Forbehandlingen av det indre kobber-belagte laminatet (CCL) tar sikte på å fjerne oksidlaget, oljeflekker og urenheter på underlagets overflate, og dermed forbedre vedheften av blekk i etterfølgende prosesser. Forbehandlingen inkluderer vanligvis trinn som avfetting og mikro-etsing. Avfetting kan oppnås gjennom kjemisk rengjøring for å fjerne olje og fett på underlagets overflate. Mikro-etsing, derimot, involverer mild etsing for å skape en jevn grov overflate på underlaget, og dermed styrke bindingen med blekket.
(II) Produksjon av indre lag kretser
Påfør først det lysfølsomme blekket, spre det flytende blekket jevnt over overflaten av det indre substratet, og herd det deretter til en film gjennom tørking. Fortsett deretter til eksponering. Importer den forberedte digitale kretsmønsterfilen til LDI-eksponeringsmaskinen, som bruker laserlys til å skanne og eksponere underlaget belagt med lysfølsomt blekk direkte. Dette fører til at blekket i områdene som eksponeres for laseren gjennomgår en herdereaksjon, mens de ueksponerte områdene forblir løselige.
Etter eksponering utføres fremkalling ved å plassere substratet i en fremkallerløsning. Det uherdede blekket løses opp og fjernes, og etterlater et herdet blekkmønster på underlagets overflate som samsvarer med det digitale mønsteret. Deretter utføres etsing ved å plassere substratet i en etseløsning. Kobberfolien som ikke er dekket av blekk, etses bort, og den gjenværende kobberfolien danner den indre lagkretsen. Etterpå fjernes det herdede blekket på overflaten av kretsen gjennom en filmstrippingsprosess, som avslører den klare indre lagkretsen.
(III) Inspeksjon av indre lag
Etter fullføringen av det indre laget kretsfabrikasjon, kreves det streng inspeksjon. Inspeksjonsinnholdet inkluderer ledningsevnen til kretsen, kortslutningsforhold, og om linjebredden og avstanden oppfyller kravene. Vanligvis brukes automatisk optisk inspeksjonsutstyr til å utføre en omfattende skanning av kretsen gjennom optiske bildeprinsipper, som umiddelbart oppdager defekter i kretsen og sikrer kvaliteten på den indre lagkretsen.
III. Lamineringsprosess
Lamineringsprosessen innebærer å kombinere det indre substratet, prepreg og ytre kobberfolie for å danne den overordnede strukturen til et fire-lags bord.
(1) Forberedelse for laminering
I henhold til kravene er det indre substratet, prepreg og ytre kobberfolie stablet i en bestemt rekkefølge. Prepreg er laget av glassfiberduk impregnert med epoksyharpiks, som herder under oppvarming og trykk, og fungerer som et bindemiddel mellom lagene. Ved stabling er det nødvendig å sikre innrettingsnøyaktigheten til hvert lag, og posisjoneringsstifter brukes vanligvis til posisjonering for å unngå at mellomlagsfeiljustering påvirker kretsforbindelser.
(II) Lamineringsoperasjon
Plasser de brettede platene i laminatoren og fortsett med laminering under spesifiserte temperatur-, trykk- og tidsforhold. Under lamineringsprosessen vil harpiksen i prepreg smelte og flyte, fylle hullene mellom lagene og feste seg tett med det indre substratet og den ytre kobberfolien. Samtidig vil harpiksen herde for å danne et stivt isolerende lag, som skiller kretsene til hvert lag og oppnår elektrisk isolasjon. Prosessparametrene for laminering må kontrolleres strengt for å sikre sterk binding mellom lag, fravær av bobler, delaminering og andre defekter.
IV. Behandlingsprosedyre for ytre lag
Etter laminering begynner behandlingstrinnet for ytre lag, som hovedsakelig inkluderer prosesser som boring, hullmetallisering og kretsfremstilling av ytre lag.
(1) Boring
I henhold til kravene brukes en CNC-boremaskin til å bore ulike gjennomgangshull og monteringshull på den laminerte platen. Via hull brukes for å oppnå elektriske forbindelser mellom lag med kretser, mens monteringshull brukes til å sikre elektroniske komponenter. Under boring er det nødvendig å kontrollere posisjonsnøyaktigheten til borehullet, størrelsen på hulldiameteren og kvaliteten på hullveggen for å unngå problemer som hullavvik og grove hullvegger. Etter at boringen er fullført, må rusk inne i hullene renses for å sikre kvaliteten på etterfølgende hullmetallisering.
(II) Hullmetallisering
Hullmetallisering er en avgjørende prosess for å oppnå elektrisk tilkobling av vias. For det første utføres avgrading for å fjerne rusk og harpiksrester som er igjen på hullveggen under boreprosessen, for å sikre at hullveggen er ren og ryddig. Deretter utføres kjemisk kobberavsetning ved å plassere substratet i en kobberavsetningsløsning for å avsette et tynt lag kobber på overflaten av hullveggen, noe som gjør den opprinnelig isolerende hullveggen ledende. Etterpå, gjennom galvanisering av kobberprosessen, blir kobberlaget ytterligere fortykket på grunnlag av kobberavsetningslaget, noe som forbedrer ledningsevnen og påliteligheten til viaen.
(III) Produksjon av ytterlagskretser
Produksjonsprosessen for ytre lag-kretser ligner på den for indre lag-kretser, inkludert trinn som påføring av lysfølsomt blekk, eksponering, fremkalling, etsing og filmfjerning. Eksponeringsprosessen bruker også en LDI-eksponeringsmaskin for å oppnå presis eksponering basert på det digitale kretsmønsteret. Gjennom disse trinnene dannes det ønskede kretsmønsteret på den ytre overflaten av fire-lagskortet. I motsetning til indre lag kretser, ytre lag kretser må kobles til vias for å oppnå elektrisk kontinuitet med indre lag kretser.
(IV) Loddemaske og tegnutskrift
For å beskytte det ytre laget av kretser og forhindre oksidasjon, korrosjon og kortslutninger, er et loddemaskebelegg nødvendig. Vanligvis brukes lysfølsomt loddemaskeblekk, som danner et loddemaskelag på overflaten av kretsen som skal beskyttes gjennom eksponerings- og utviklingsprosesser, og eksponerer områder som loddeputer som krever lodding. Vanlige farger for loddemasker inkluderer grønn, blå, svart og så videre.
Etter påføring av loddemaske utføres tegnutskrift. Tegninformasjon som komponentens delenummer, modellnummer og produksjonsserienummer er trykt på overflaten av kortet for å lette installasjonen og identifiseringen av elektroniske komponenter. Tegnutskrift gjøres vanligvis ved hjelp av silketrykk med spesialisert tegnblekk for å sikre klare og holdbare tegn.
V. Etter-behandlingsprosedyrer
(1) Overflatebehandling
For å forbedre loddeevnen og oksidasjonsmotstanden til loddeputer er overflatebehandling nødvendig. Vanlige overflatebehandlingsprosesser inkluderer tinnsprøyting, nedsenking av gull, nikkel-gull og OSP (Organic Solderability Preservative). Ulike overflatebehandlingsprosesser har distinkte egenskaper og anvendelig omfang, og kan velges i henhold til produktkrav.
(II) Formbehandling
I henhold til kravene, bruk en CNC-fresemaskin eller stansepresse for å behandle den ytre formen på kretskortet, og kutte det i ønsket form og størrelse. Under den ytre formbehandlingen er det nødvendig å sikre dimensjonsnøyaktighet og kantkvalitet, og unngå problemer som grader og flis.
(III) Sluttkontroll
Til slutt gjennomføres en omfattende sluttinspeksjon på fire-lagstavlen. Inspeksjonen inkluderer testing av elektrisk ytelse (som kontinuitetstesting, isolasjonstesting), utseendeinspeksjon (som loddemaskekvalitet, karakterklarhet, overflateriper osv.), og inspeksjon av dimensjonsnøyaktighet. Kun produkter som består alle inspeksjoner kan anses som kvalifisert og går videre til påfølgende pakking og leveringsstadier.