PCB berbilang lapisan, dengan struktur konduktif berbilang-lapisan dan prestasi elektrik yang stabil, digunakan secara meluas dalam-medan tinggi seperti komunikasi, pelayan dan kawalan industri. 8-lapisan dan 12-lapisan PCB termasuk dalam kategori papan litar berbilang lapisan tinggi, dengan prosedur pemprosesan yang kompleks dan parameter kawalan persekitaran yang sangat tinggi. Walaupun rangka kerja proses keseluruhannya adalah serupa, perbezaan ketara wujud dalam aspek teras seperti susunan, masa laminasi, ketepatan penjajaran, penggerudian dan penyaduran elektrik disebabkan peningkatan bilangan lapisan. Bahagian berikut, berdasarkan pengalaman pengeluaran praktikal, menggariskan aliran pemprosesan lengkap dan titik teknologi utama untuk kedua-dua jenis PCB berbilang lapisan.
1. Pra{1}}pemprosesan Bahan dan Perancangan Susun
Pra{0}}pemprosesan bahan adalah asas untuk memastikan kestabilan papan. Kedua-dua 8-lapisan dan 12-PCB lapisan menggunakan-papan teras laminat (CCL) kuprum, prepreg (lembaran PP) dan kerajang tembaga sebagai bahan teras, hanya berbeza dalam kaedah penyusunan. Apabila bahan mentah tiba, langkah pertama adalah memotong. Seluruh gulungan CCL dipotong menjadi{12}}papan teras bersaiz standard mengikut spesifikasi pengeluaran. Tepi potong mestilah licin dan bebas{13}}untuk mengelakkan masalah penundaan dalam proses seterusnya. Selepas ini, papan dibakar untuk menghilangkan kelembapan. Papan berbilang lapisan-tinggi dengan mudah menyerap lembapan; penaik bersuhu tinggi-menghilangkan sepenuhnya kelembapan ini, menghalang kecacatan seperti buih dan penyingkiran selepas pelapisan. Untuk tindanan lapisan, PCB 8 lapisan biasanya menggunakan corak tindanan 2+4+2 atau 4+4 simetri, dibahagikan kepada dua atau tiga modul. Hanya dua laminasi lengkap diperlukan untuk gabungan keseluruhan. Struktur simetri mengimbangi tegasan terma dengan berkesan dan mengurangkan kebarangkalian papan meleding. 12-lapisan PCB mempunyai lebih banyak lapisan, menggandakan bilangan lapisan konduktif dan penebat dalaman. Struktur tindanan tiga bahagian 4+4+4 biasanya digunakan, memerlukan tiga operasi laminasi bebas. Setiap segmen tindanan mesti melengkapkan proses fabrikasi lapisan dalam, pemerangan dan pra susun secara bebas. Lebih banyak lapisan, lebih tinggi kerumitan susun lapis dan lebih besar risiko sisihan terkumpul, menjadikan kawalan jujukan tindanan lebih ketat. Prepreg berfungsi sebagai penebat interlayer dan bahan ikatan. Untuk kedua-dua jenis papan, spesifikasi yang sesuai dipilih berdasarkan ketebalan penebat dan keperluan impedans, dan susunannya mematuhi peraturan susunan berselang-seli papan teras dan prepreg.
2. Proses Pembuatan Litar Lapisan Dalam
Lapisan dalam adalah pembawa teras untuk penghantaran isyarat dalam PCB berbilang lapisan. Proses pembuatan untuk lapisan dalam PCB 8 lapisan dan 12 lapisan adalah sama, termasuk rawatan permukaan papan, pemindahan corak, goresan, penyingkiran filem, pemeriksaan dan pemerangan. 12-lapisan PCB, disebabkan bilangan lapisan dalam yang lebih besar, mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk ketekalan pemprosesan kelompok.
Pembersihan dan Kekasaran Permukaan Papan
Selepas memotong, papan teras mula-mula memasuki barisan pengeluaran pembersihan, di mana larutan kimia dan-pencucian air bertekanan tinggi mengeluarkan minyak, habuk dan lapisan oksida daripada permukaan papan. Selepas itu, permukaan kuprum menjalani rawatan-kekasaran mikro untuk meningkatkan lekatan antara filem fotosensitif dan permukaan kuprum, mencegah detasmen filem dan kecacatan litar semasa pemindahan corak. Keseluruhan proses pembersihan selesai di dalam bilik bersih, dan zarah bawaan udara dikawal ketat untuk mengelakkan kekotoran daripada melekat pada permukaan papan.
Pemindahan Corak dan Goresan
Selepas pembersihan, filem kering fotosensitif disapu sama rata pada papan teras. Replikasi corak diselesaikan menggunakan peralatan pengimejan langsung laser. Kaedah ini menawarkan ketepatan penjajaran yang tinggi dan boleh memenuhi keperluan pemprosesan litar halus. Selepas pengimejan, penyelesaian yang sedang dibangunkan digunakan untuk melarutkan filem kering di kawasan yang tidak terdedah, mendedahkan kawasan kerajang kuprum yang akan terukir. Seterusnya, proses goresan bermula, menggunakan penyelesaian etsa khusus untuk mengeluarkan lebihan kerajang kuprum terdedah, hanya meninggalkan garis konduktif lapisan dalam yang lengkap. Semasa pemprosesan, suhu larutan dan tekanan semburan dipantau dalam masa nyata, dan jumlah goresan sisi dikawal ketat untuk memastikan tepi garisan kemas. Selepas etsa, larutan pelucutan digunakan untuk mengeluarkan sebarang filem kering yang tinggal dari permukaan papan, mendedahkan garisan tembaga tulen.
Pemeriksaan Lapisan Dalam dan Rawatan Peperangan Semua papan teras lapisan dalam menjalani pemeriksaan optik automatik untuk mengenal pasti kecacatan dengan cepat seperti litar terbuka, litar pintas dan celah. Papan yang rosak terus diisih dan diolah semula. Papan teras yang berkelayakan memasuki proses pemerangan, satu langkah penting sebelum pelapis papan berbilang lapisan. Melalui rawatan kimia, lapisan oksida yang seragam dan kasar dihasilkan pada permukaan litar kuprum, meningkatkan kekuatan ikatan antara permukaan tembaga dan prepreg dengan ketara, menghalang penyimpangan interlayer. Untuk PCB 12 lapisan dengan lebih daripada 8 lapisan dalam, parameter keperangan mesti ditentukur secara seragam untuk memastikan kesan kekasaran yang konsisten pada setiap papan teras lapisan dalam.
3. Proses Teras Laminasi Berlapis
Laminasi ialah proses teras dalam pembuatan PCB berbilang lapisan dan perbezaan ketara antara proses PCB 8-lapisan dan 12-lapisan. Meningkatkan bilangan lapisan membawa kepada peningkatan menyeluruh dalam bilangan laminasi, ketepatan penjajaran, profil kawalan suhu dan parameter tekanan, secara langsung menentukan kekuatan struktur keseluruhan dan hasil papan.
1). Pra-penimbunan dan Kedudukan Menurut struktur tindanan-yang telah ditetapkan, papan teras dalam yang berwarna perang, prapreg dan kerajang kuprum luar disusun secara berurutan. 8-lapisan PCB, disebabkan oleh laminasi yang lebih sedikit, kebanyakannya menggunakan pin mekanikal untuk penentududukan, membenarkan interlayer offset dikawal dalam tiga segmen laminasi yang munasabah. 12- meningkatkan dengan ketara risiko sisihan antara lapisan terkumpul. Penimbunan-segmen pertengahan dan tindanan keseluruhan memerlukan sistem penentududukan laser, dengan ketepatan kedudukan yang jauh melebihi kedudukan mekanikal tradisional, memastikan penjajaran tepat berpuluh-puluh lapisan. Rivet sementara dilakukan selepas menyusun untuk mengelakkan salah jajaran lapisan semasa pengangkutan.
2). Pengawetan Tekan Panas Vakum Papan yang disusun dihantar ke laminator vakum. Persekitaran vakum sepenuhnya menghilangkan udara interlayer, menghalang pembentukan gelembung. Kedua-dua jenis papan menggunakan proses pemanasan dan tekanan kecerunan bersegmen. Mula-mula,-prapenekanan suhu rendah-membolehkan prepreg pada mulanya cair dan mengalir, mengisi jurang kecil antara lapisan. Kemudian, suhu dan tekanan dinaikkan untuk tekanan utama, membolehkan prepreg meresapi permukaan papan teras sepenuhnya. Akhirnya, pengawetan dilakukan pada suhu malar, mengeras sepenuhnya resin dan mengikat semua lapisan ke dalam struktur bersatu. Parameter suhu dan tekanan untuk dua laminasi PCB 8 lapisan adalah agak luas, menghasilkan toleransi yang lebih tinggi untuk ralat proses. Untuk PCB 12 lapisan, setiap laminasi bersegmen memerlukan lengkung kawalan suhu yang ditetapkan secara berasingan. Penekan panas berbilang terus mengumpul tegasan haba, oleh itu, kadar pemanasan dan penyejukan, masa penahanan dan tahap tekanan semuanya memerlukan kawalan yang tepat. Masa pegangan untuk setiap laminasi lebih lama untuk memastikan pengawetan serentak pelbagai lapisan resin, mencegah ubah bentuk papan dan tekanan dalaman yang tidak sekata. Selepas setiap pusingan laminasi, papan dibenarkan menyejuk secara semula jadi ke suhu bilik sebelum pusingan laminasi dan penekanan seterusnya bermula, sehingga semua lapisan disepadukan.
4. Proses Penggerudian dan Penggerudian Lubang
Selepas pelapisan, seluruh papan memasuki proses penggerudian. Lubang adalah saluran utama untuk kekonduksian antara lapisan. Perbezaan dalam ketebalan papan dan bilangan lapisan mengakibatkan perbezaan ketara dalam parameter penggerudian, kesukaran pemprosesan, dan proses penyaduran elektrik antara PCB 8-lapisan dan 12-lapisan.
Penggerudian Mekanikal-PCB berbilang lapisan menggunakan bit gerudi karbida untuk penggerudian mekanikal, dengan spesifikasi bit gerudi sepadan dipadankan dengan keperluan diameter lubang yang berbeza. 8-PCB lapisan mempunyai papan yang lebih nipis dan kedalaman penggerudian yang lebih cetek; parameter kelajuan penggerudian dan kadar suapan ditetapkan secara konvensional, dan ketepatan kedudukan lubang dikawal dengan mudah. 12-PCB lapisan mempunyai ketebalan keseluruhan yang lebih besar dan kedalaman penggerudian yang meningkat; oleh itu, kadar suapan gerudi perlu dikurangkan, kelajuan dioptimumkan dan kekerapan penyingkiran cip ditingkatkan untuk mengelakkan-kehausan suhu tinggi mata gerudi, gerinda pada dinding lubang dan salah jajaran kedudukan lubang. Selepas penggerudian, semua lubang dinyahburkan dan penyahkerak dilakukan untuk membuang sisa serpihan resin dan pencukur tembaga, memastikan dinding lubang licin dan bersih.
Penggerudian Lubang dan Penyaduran Elektronik Selepas penggerudian, bahan papan mula-mula menjalani penyaduran kuprum kimia, mendepositkan lapisan nipis tembaga pada dinding lubang penebat untuk membina lapisan konduktif asas dan mencapai kekonduksian awal dalam dinding lubang. Ini diikuti dengan-proses penyaduran papan penuh, di mana elektrolisis menebal lapisan kuprum pada dinding lubang dan lapisan kuprum pada permukaan papan, memastikan kestabilan kekonduksian antara lapisan. Untuk 8-PCB lapisan, penyaduran elektrik DC konvensional mencukupi untuk memenuhi keperluan ketebalan kuprum lubang. Untuk 12-lapisan PCB, dengan lebih banyak lapisan dan sambungan lapisan konduktif yang lebih panjang, pengagihan arus yang tidak sekata di sesetengah kawasan lubang padat memerlukan proses penyaduran elektrik atau penyaduran denyutan tersegmen untuk memastikan ketebalan lapisan kuprum seragam pada dinding lubang dan mengelakkan kegagalan kekonduksian yang disebabkan oleh lapisan kuprum yang terlalu nipis di kawasan tertentu. Bagi sesetengah papan 12-lapisan berketumpatan tinggi, proses penyaduran elektrik isian boleh digunakan untuk menampung struktur lubang yang kompleks. Selepas penyaduran elektrik, ketebalan dan kekonduksian tembaga lubang diperiksa, dan papan dengan lapisan tembaga yang rosak pada dinding lubang dibuang.
5. Proses Pembuatan Litar Lapisan Luar
Selepas menggerudi dan melogamkan seluruh papan, litar lapisan luar dibuat. Proses ini sebahagian besarnya sama dengan litar lapisan dalam, tetapi kerana papan sudah terbentuk, piawaian kawalan lebih ketat. Pertama, permukaan papan dibersihkan dan dikasarkan dengan teliti untuk menghilangkan sisa penyaduran elektrik. Kemudian, filem kering fotosensitif digunakan. Melalui satu siri proses termasuk pengimejan laser, pembangunan, etsa, dan penyingkiran filem, litar konduktif luar terbentuk. Berbanding dengan lapisan dalam, litar lapisan luar terdedah secara langsung kepada persekitaran luaran. Selepas etsa, tepi dan lebar garisan diperiksa dengan teliti untuk memastikan penampilan dan prestasi memenuhi piawaian. Selepas proses selesai, peralatan pemeriksaan optik digunakan untuk pemeriksaan penuh untuk memeriksa sebarang kecacatan penampilan dalam litar lapisan luar.
6. Topeng Pateri, Rawatan Permukaan dan Pemprosesan Bentuk
Salutan Topeng Solder Selepas litar lapisan luar lulus pemeriksaan, dakwat topeng pateri disalut ke seluruh permukaan papan. Selepas pra-membakar, pendedahan, pembangunan dan pengawetan, hanya kawasan konduktif terdedah, manakala permukaan papan yang lain dilitupi oleh lapisan topeng pateri. Lapisan topeng pateri mengasingkan lembapan dan habuk luaran, menghalang pengoksidaan litar dan litar pintas, sambil juga meningkatkan prestasi penebat papan. Proses untuk PCB 8-lapisan dan 12-lapisan pada asasnya adalah sama dalam langkah ini, dengan satu-satunya perbezaan ialah pilihan dakwat tahan pateri berdasarkan senario aplikasi.
Rawatan Permukaan Kaedah rawatan permukaan yang sesuai dipilih mengikut senario aplikasi. Proses biasa termasuk nikel kimia-penyaduran emas, filem tahan pateri organik dan meratakan udara panas. Fungsi utama proses ini adalah untuk melindungi kawasan konduktif terdedah, meningkatkan rintangan pengoksidaan dan prestasi sambungan. Kedua-dua jenis papan berbilang lapisan boleh dipadankan secara fleksibel dengan proses mengikut -keperluan pengguna akhir.
Pemprosesan Bentuk Menggunakan mesin pengilangan CNC atau penebuk mati, bahan papan diproses ke dalam bentuk dan dimensi yang diperlukan pelanggan, dan kelebihan tepi dipotong. Selepas pemprosesan, tepi papan digilap untuk memastikan bahagian tepinya rata dan licin, tanpa tepi tajam, penembusan, serpihan atau masalah lain.
7. Pemeriksaan Akhir dan Pengisihan Produk Siap
Pemeriksaan menyeluruh dijalankan pada peringkat produk siap, dibahagikan kepada tiga bahagian utama: pemeriksaan penampilan, pemeriksaan dimensi, dan pemeriksaan kesinambungan elektrik. Pemeriksaan visual bergantung pada gabungan buruh manual dan peralatan optik untuk memeriksa kerosakan, kotoran dan perbezaan warna pada dakwat, litar dan lubang pada permukaan papan. Pemeriksaan dimensi menggunakan instrumen ketepatan untuk mengesahkan ketebalan papan, dimensi keseluruhan dan koordinat lubang, memastikan semua parameter memenuhi piawaian. Pemeriksaan elektrik menggunakan peralatan khusus untuk menguji kesinambungan interlayer dan titik prestasi penebat-mengikut-titik, mengenal pasti litar terbuka dan litar pintas tersembunyi. Selepas lulus semua pemeriksaan, PCB berbilang lapisan 8-lapisan dan 12 lapisan dibersihkan, kalis lembapan dan dibungkus sebelum disimpan. Produk yang rosak dikategorikan dan direkodkan mengikut jenis kecacatan, memberikan sokongan data untuk pengoptimuman proses seterusnya.
Pemprosesan PCB berbilang lapisan 8-lapisan dan 12-lapisan ialah sistem proses saling bersambung yang sangat canggih. Walaupun logik pemprosesan asas mereka adalah serupa, perbezaan teras terletak pada empat bidang utama: susun lapisan, kiraan laminasi, ketepatan penjajaran dan penggerudian/penyaduran. PCB 12-lapisan, dengan kiraan lapisan dua kali ganda, mempersembahkan kerumitan, kesukaran pemprosesan dan piawaian ketepatan yang meningkat dengan ketara, meletakkan permintaan yang jauh lebih tinggi pada peralatan pengeluaran, pelarasan parameter proses dan kawalan persekitaran bengkel berbanding PCB 8 lapisan. Dalam pengeluaran sebenar, penalaan halus parameter dan kawalan butiran dalam setiap proses secara langsung mempengaruhi hasil dan kestabilan produk siap. Hanya dengan mengikut ketat spesifikasi pemprosesan papan berbilang lapisan dan mengoptimumkan penyelesaian proses yang sepadan untuk lapisan papan yang berbeza, kami boleh menghasilkan produk PCB berbilang lapisan tinggi dengan prestasi yang stabil dan memenuhi piawaian kualiti, sekali gus memenuhi keperluan aplikasi pelbagai peranti elektronik mewah.