A négy-rétegű kártyák a nagy vezetéksűrűség és a stabil jelátvitel előnyeivel számos összetett elektronikus rendszer alapvető alkotóelemeivé váltak. Gyártási folyamatuk magában foglalja a precíziós megmunkálást és a szigorú ellenőrzést, és minden lépés döntő hatással van a termék teljesítményére.
1. Előkészületi folyamat
A négyrétegű táblák gyártásának előzetes előkészületei{0}} képezik az alapját a további folyamatok zökkenőmentes lebonyolításának. Az első lépés a hordozó kiválasztása, ahol a megfelelő réz-burkolatú laminátumokat (CCL) kell kiválasztani a termék alkalmazási forgatókönyvei és teljesítménykövetelményei alapján. Az aljzat szigetelési teljesítményét, mechanikai szilárdságát, hőállóságát és egyéb paramétereit szigorú vizsgálatnak kell alávetni, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelel a négyrétegű táblák használati követelményeinek.
II. Belső réteg gyártási folyamata
A belső réteg előállítása a négy-rétegű kártya gyártásának egyik kulcsfontosságú lépése, minősége pedig közvetlenül befolyásolja a teljes áramköri lap teljesítményét.
(1) A belső aljzat elő-kezelése
A belső réz{0}}burkolatú laminátum (CCL) előkezelésének célja az oxidréteg, az olajfoltok és a szennyeződések eltávolítása a hordozó felületéről, ezáltal javítva a tinta tapadását a következő folyamatokban. Az előkezelés jellemzően olyan lépéseket tartalmaz, mint a zsírtalanítás és a mikro{2}}maratás. A zsírtalanítás kémiai tisztítással érhető el, amely eltávolítja az olajat és a zsírt az aljzat felületéről. A mikro-maratás ezzel szemben enyhe maratással jár, hogy egyenletes durva felületet hozzon létre a hordozón, ezáltal erősítve a tintával való kötést.
(II) Belső réteg áramkörök gyártása
Először vigye fel a fényérzékeny tintát úgy, hogy a folyékony tintát egyenletesen oszlassa el a belső hordozó felületén, majd szárítsa meg filmmé. Ezután folytassa az expozícióval. Importálja az elkészített digitális áramköri mintázat fájlt az LDI expozíciós gépbe, amely lézerfény segítségével közvetlenül szkenneli és exponálja a fényérzékeny tintával bevont hordozót. Emiatt a lézerrel érintkező területeken a tinta kikeményedési reakcióba lép, míg a ki nem tett területek oldhatóak maradnak.
Az expozíció után az előhívást úgy hajtják végre, hogy a szubsztrátumot előhívó oldatba helyezik. A meg nem kötött tinta feloldódik és eltávolítható, így a hordozó felületén a digitális mintázatnak megfelelő kikeményedett tintaminta marad. Ezután a maratást úgy végezzük, hogy a szubsztrátumot maratóoldatba helyezzük. A tintával nem borított rézfóliát lemarják, a maradék rézfólia pedig a belső réteg áramkörét képezi. Ezt követően az áramkör felületén lévő kikeményedett tintát filmlehúzó eljárással eltávolítják, felfedve az átlátszó belső réteg áramkört.
(III) Belső réteg vizsgálata
A belső réteg áramkör gyártásának befejezése után szigorú ellenőrzésre van szükség. Az ellenőrzési tartalom tartalmazza az áramkör vezetőképességét, a rövidzárlat körülményeit, valamint azt, hogy a vonalszélesség és -távolság megfelel-e a követelményeknek. Általában automatikus optikai ellenőrző berendezést használnak az áramkör átfogó vizsgálatára az optikai képalkotási elveken keresztül, azonnal észlelve az áramkör hibáit, és biztosítva a belső réteg áramkörének minőségét.
III. Laminálási folyamat
A laminálási folyamat magában foglalja a belső szubsztrátum, a prepreg és a külső rézfólia kombinálását egy négy-rétegű tábla teljes szerkezetének kialakításához.
(1) Előkészítés a lamináláshoz
A követelményeknek megfelelően a belső hordozó, a prepreg és a külső rézfólia meghatározott sorrendben egymásra kerül. A prepreg epoxigyantával impregnált üvegszálas szövetből készül, amely melegítés és nyomás hatására kikeményedik, kötőanyagként szolgál a rétegek között. Az egymásra rakásnál ügyelni kell az egyes rétegek igazítási pontosságára, és a pozicionáláshoz általában pozícionáló csapokat használnak, hogy elkerüljék az áramköri csatlakozásokat befolyásoló rétegközi eltolódásokat.
(II) Laminálási művelet
Helyezze a hajtogatott táblákat a laminálógépbe, és folytassa a laminálást a megadott hőmérséklet, nyomás és idő feltételek mellett. A laminálási folyamat során a prepregben lévő gyanta megolvad és megfolyik, kitölti a rétegek közötti hézagokat, és szorosan összetapad a belső hordozóval és a külső rézfóliával. Ezzel egyidejűleg a gyanta kemény szigetelőréteget képez, amely elválasztja az egyes rétegek áramköreit, és elektromos szigetelést ér el. A laminálás folyamatparamétereit szigorúan ellenőrizni kell, hogy biztosítsák az erős rétegközi kötést, a buborékok, rétegvesztés és egyéb hibák hiányát.
IV. A külső réteg feldolgozási eljárása
A laminálás után megkezdődik a külső réteg feldolgozási szakasza, amely főleg olyan folyamatokat foglal magában, mint a fúrás, a furatok fémezése és a külső réteg áramkör gyártása.
(1) Fúrás
A követelményeknek megfelelően CNC fúrógéppel különböző átmenő lyukakat és rögzítőlyukakat fúrnak a laminált lapon. Az átmenő lyukak az áramköri rétegek közötti elektromos kapcsolatok létrehozására szolgálnak, míg a rögzítőfuratok az elektronikus alkatrészek rögzítésére szolgálnak. A fúrás során ellenőrizni kell a furat helyzetének pontosságát, a furat átmérőjének méretét és a furatfal minőségét, hogy elkerüljük az olyan problémákat, mint a furat eltérése és a durva furatfalak. A fúrás befejezése után a lyukak belsejében lévő törmeléket meg kell tisztítani a későbbi furatok fémezésének minőségének biztosítása érdekében.
(II) Lyuk fémezés
A furatok fémezése kulcsfontosságú folyamat az átmenetek elektromos csatlakoztatásához. Először is sorjázást hajtanak végre, hogy eltávolítsák a fúrási folyamat során a furat falán maradt törmeléket és gyantamaradványokat, biztosítva, hogy a furat fala tiszta és rendezett legyen. Ezután kémiai rézleválasztást hajtanak végre úgy, hogy a szubsztrátumot rézleválasztó oldatba helyezik, hogy a lyuk falának felületére vékony rézréteg kerüljön, ami az eredetileg szigetelő furatfalat vezetőképessé teszi. Ezt követően a galvanizáló réz eljárással a rézréteget tovább vastagítják a rézleválasztó réteg alapján, javítva a via vezetőképességét és megbízhatóságát.
(III) Külső réteg áramkörök gyártása
A külső réteg áramkörök gyártási folyamata hasonló a belső réteg áramkörökéhez, beleértve az olyan lépéseket, mint a fényérzékeny tinta felhordása, az expozíció, az előhívás, a maratás és a film eltávolítása. Az expozíciós folyamat LDI expozíciós gépet is használ a pontos expozíció eléréséhez a digitális áramköri minta alapján. Ezekkel a lépésekkel a kívánt áramköri mintázat kialakul a négyrétegű kártya külső felületén. A belső réteg áramköreivel ellentétben a külső réteg áramköreit átmenőnyílásokhoz kell csatlakoztatni, hogy elektromos folytonosságot biztosítsanak a belső réteg áramköreivel.
(IV) Forrasztómaszk és karakternyomtatás
Az áramkörök külső rétegének védelme, valamint az oxidáció, a korrózió és a rövidzárlatok elkerülése érdekében forrasztómaszk bevonat szükséges. Általában fényérzékeny forrasztómaszk tintát használnak, amely forrasztómaszk réteget képez az áramkör felületén, amelyet meg kell védeni az expozíciós és fejlesztési folyamatok során, szabaddá téve a forrasztást igénylő területeket, például forrasztóbetéteket. A forrasztómaszkok általános színei a zöld, a kék, a fekete stb.
A forrasztómaszk felhordása után karakternyomtatás történik. Az elektronikus alkatrészek beszerelésének és azonosításának megkönnyítése érdekében a tábla felületére olyan karakterinformációkat nyomtatnak, mint az alkatrészszám, a modellszám és a gyártási sorozatszám. A karakternyomtatás általában szitanyomással történik speciális karaktertintával, hogy tiszta és tartós karaktereket biztosítsanak.
V. Utólagos-feldolgozási eljárások
(1) Felületkezelés
A forrasztóbetétek forraszthatóságának és oxidációval szembeni ellenállásának növelése érdekében felületkezelésre van szükség. A gyakori felületkezelési eljárások közé tartozik az ónpermetezés, az immerziós aranyozás, a nikkel-aranyozás és az OSP (Organic Solderability Preservative). A különböző felületkezelési eljárások eltérő jellemzőkkel és alkalmazási körrel rendelkeznek, és a termékkövetelmények szerint választhatók ki.
(II) Alakfeldolgozás
A követelményeknek megfelelően CNC marógéppel vagy lyukasztópréssel dolgozzuk fel az áramköri lap külső formáját, vágjuk a kívánt formára és méretre. A külső formafeldolgozás során biztosítani kell a méretpontosságot és az élminőséget, elkerülve az olyan problémákat, mint a sorja és a forgácsolás.
(III) Végső ellenőrzés
Végül egy átfogó végső ellenőrzésre kerül sor a négy{0}}rétegű táblán. Az ellenőrzés magában foglalja az elektromos teljesítmény vizsgálatát (például folytonossági vizsgálat, szigetelésvizsgálat), a megjelenés ellenőrzését (például forrasztómaszk minősége, karaktertisztaság, felületi karcolások stb.), valamint a méretpontosság ellenőrzését. Csak azok a termékek tekinthetők minősítettnek, amelyek minden ellenőrzésen átmennek, és folytassák a következő csomagolási és szállítási szakaszokat.