Koti > Resurssit > Blogit > Monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessit: 10 yksinkertaista ohjetta sinulle monikerroksisista piirilevyistä

Monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessit: 10 yksinkertaista ohjetta sinulle monikerroksisista piirilevyistä

2023-05-22Reportteri: SprintPCB

Piirilevyt ovat elektronisten laitteiden olennaisia komponentteja, ja niitä käytetään erilaisten elektronisten komponenttien liittämiseen ja virransyöttöön. Monikerroksisia piirilevyjä käytetään monimutkaisemmissa elektronisissa laitteissa, kuten tietokoneissa, älypuhelimissa ja lääketieteellisissä laitteissa. Monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessi on monimutkaisempi kuin yksikerroksisten piirilevyjen ja vaatii edistynyttä teknologiaa ja asiantuntemusta. Tässä artikkelissa tarjoamme yksinkertaisen oppaan, joka auttaa sinua ymmärtämään monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessia. Tässä artikkelissa annamme sinulle 10 yksinkertaista ohjetta monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessiin, kertoen sinulle monikerroksisten levyjen valmistusprosessin ja erityiset vaiheet. monikerroksiset piirilevyt

Ensinnäkin, kuinka monta vaihetta monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessissa on? Vastaus on 10 vaihetta, mukaan lukien suunnittelu, sisäkerroksen valmistus, poraus, kemiallinen kuparipinnoitus, laminointi, puristus, ulkokerroksen graafinen käsittely, ulkokerroksen kemiallinen kuparipinnoitus, karkaisu ja lopullinen käsittely. Seuraavaksi annan sinulle lyhyen johdannon näihin 10 prosessiin, jotta voit ymmärtää ne nopeasti.

Monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessi

Monikerroksisen piirilevyn valmistusprosessi

Monikerroksinen suunnittelu

Piirilevyvalmistajien suunnitteluinsinöörit käyttävät piirilevysuunnitteluohjelmistoja piirikaavioiden ja piirilevyasettelun suunnitteluun. Suunnittelija valitsee sopivan piirilevysuunnitteluohjelmiston, kuten Altium Designerin, Eagle PCB:n jne., tarpeiden mukaan. Piirilevysuunnitteluohjelmiston valinnan jälkeen insinööri luo uuden piirilevyprojektin ohjelmistoon, asettaa levyn koon, kerrosten lukumäärän, materiaalit jne. Sitten insinööri piirtää piirikaavion ohjelmistoon, lisää komponentit ja liitäntälinjat sekä asettaa komponenttien ominaisuudet ja arvot. Lopuksi luodaan verkkoluettelo myöhempää asettelua ja johdotusta varten. Seuraavaksi on asettelusuunnitteluvaihe, jossa komponentit järjestetään niiden kytkentäsuhteiden mukaan piirikaaviossa ja asetetaan kunkin komponentin sijainti, suunta, väli jne. Kun asettelu on valmis, suoritetaan johdotus, jolla komponenttien väliset liitäntälinjat yhdistetään johdoilla tai jälkijohtimilla. Johdotuksen jälkeen lisätään silkkipaino, juotospaikat ja muut merkinnät ja komponentit. Näiden vaiheiden jälkeen suoritetaan suunnittelusääntöjen tarkistus sen varmistamiseksi, että asettelu ja johdotus ovat piirilevyjen valmistusvaatimusten ja -standardien mukaisia. Lopuksi, Gerber-tiedostot luodaan piirilevyjen valmistusta varten. Gerber-tiedostojen kohdalla saattaa kysyä: Mikä on Gerber-tiedosto? Mikä-on-Gerber-tiedosto

Gerber-tiedostot ovat piirilevyjen valmistuksessa käytetty standarditiedostomuoto. Ne sisältävät graafista tietoa piirilevyn eri kerroksista, kuten komponenteista, juovista, juotospisteistä, silkkipainosta ja muusta. Gerber-tiedostot luodaan tyypillisesti piirilevyjen suunnitteluohjelmistoilla, ja niitä käytetään piirilevyn graafisten tietojen ja valmistusvaatimusten välittämiseen piirilevyjen valmistajille. Gerber-tiedostot koostuvat useista tiedostoista, mukaan lukien: Ylin kerros: sisältää tietoja piirilevyn ylimmän kerroksen komponenteista, juovista, juotospisteistä ja muista ominaisuuksista. Pohjakerros: sisältää tietoja piirilevyn pohjakerroksen komponenteista, juotospisteistä, juotospisteistä ja muista ominaisuuksista. Silkkipainokerros: sisältää tietoja piirilevyn silkkipainosta, kuten komponenttien nimet ja sijainnit. Juotosmaskikerros: sisältää tietoja juotospisteiden sijainnista ja muodosta piirilevyllä. Poratiedosto: sisältää tietoja piirilevyyn porattavien reikien sijainnista ja koosta. Gerber-tiedostot ovat olennainen osa piirilevyn valmistusprosessia. Ne muuntavat piirilevysuunnittelijan suunnitteleman piirikaavion graafiseksi tiedoksi, jonka valmistajat voivat ymmärtää ja käyttää piirilevyn valmistukseen. Valmistajat käyttävät Gerber-tiedostoja piirilevyjen valmistukseen ja noudattavat Gerber-tiedostoissa määriteltyjä vaatimuksia prosessoinnin, porauksen, kuparin etsauksen ja muiden valmistusprosessien aikana.

Monikerroksisen piirilevyn sisäkerroksen tuotanto

Ensin valmistajan on valmisteltava materiaaleja, kuten lasikuitukangasta, kuparifoliota, esivalmistetta ja hartsia. Sitten lasikuitukankaan pinta puhdistetaan, jotta kuparifolio tarttuu siihen tiukasti. Seuraavaksi lasikuitukankaan pinnalle levitetään kerros esivalmistetta, mikä voi parantaa lasikuitukankaan fysikaalisia ominaisuuksia ja kestävyyttä. Esivalmisteella päällystetty lasikuitukangas laitetaan sitten uuniin kuivumaan kokonaan. Kuivauksen jälkeen valmistaja asettaa kuparifolion esivalmisteen päälle ja puristaa ne yhteen laminointikoneella. Tässä vaiheessa kuparifolio kiinnittyy tiukasti esivalmisteeseen ja muodostuu sisäkerroslevy. Lopuksi valmistaja leikkaa sisäkerroslevyn haluttuun kokoon ja muotoon leikkauskoneella myöhempää käsittelyä varten.

Monikerroksinen poraus

Ensin valmistaja valitsee sopivat poranterät ja asettaa poranterien halkaisijan ja syvyyden monikerroksisen piirilevyn suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Poranterät erotetaan eri väreillä koneen mukaan. Seuraavaksi monikerroksinen piirilevy asetetaan porakoneeseen ja kohdistetaan porattavien kohtien kanssa optisesti tai mekaanisesti. Porakonetta käytetään reikien poraamiseen, ja porausnopeus ja -syvyys on asetettava monikerroksisen piirilevyn suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Porausprosessin aikana on tarpeen hallita poraussyvyyttä, jotta sisäkerroslevy ei vaurioidu. Porauksen jälkeen piirilevy on puhdistettava roskien ja jätteen poistamiseksi. Poraustyön laatu on tarkastettava sen varmistamiseksi, että kaikkien reikien halkaisija ja syvyys täyttävät monikerroksisen piirilevyn suunnitteluvaatimukset.

Monikerroksinen kemiallinen kuparipinnoitus

Valmistettu piirilevy puhdistetaan pintalian ja rasvan poistamiseksi. Puhdistukseen käytetään yleensä emäksisiä tai happamia puhdistusaineita. Puhdistuksen jälkeen piirilevyn pinnalle levitetään kerros korroosionestoainetta, joka suojaa piirilevyn johtamattomia alueita kuparoinnilta. Seuraavan kuparipinnoitusprosessin helpottamiseksi valmistaja levittää piirilevyn pinnalle katalyyttikerroksen. Sitten piirilevy asetetaan kemialliseen kuparipinnoitussäiliöön, ja piirilevyn pinnalle pinnoitetaan kuparikerros sähkökemiallisen reaktion avulla. Tässä prosessissa on kontrolloitava parametreja, kuten lämpötilaa, virtaa ja aikaa, kuparin tasaisuuden ja laadun varmistamiseksi. Piirilevyn pinnalla on jäämiä ja epäpuhtauksia heti kuparipinnoituksen jälkeen, jotka on puhdistettava ja poistettava. Sitten kemiallisia aineita käytetään korroosionestoaineen ja katalyytin poistamiseen piirilevyn pinnalta. Lopuksi kemiallisesti pinnoitettu piirilevy tarkastetaan sen varmistamiseksi, että kuparin paksuus ja tasaisuus täyttävät piirilevyn suunnitteluvaatimukset.

Monikerroksinen pinoaminen

Ennen pinoamista valmistetut sisäkerrokset on puhdistettava ja niille on tehtävä korroosiosuojaus kuparipinnan sileyden ja puhtauden varmistamiseksi. Vaadittavat prepreg-kerrokset tulee valmistella piirilevyn suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Seuraavaksi pinoamisprosessiin kuuluu valmisteltujen sisäkerrosten ja prepreg-kerrosten kokoaminen piirilevyn suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Jokainen kerros on puristettava yhteen laminointikoneella kerrosten välisen vahvan tartunnan varmistamiseksi. Pinoamisen jälkeen monikerroslevy on kuivattava ja porattava. Se asetetaan kuivausuuniin ja porareiät asetetaan piirilevyn suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Monikerroslevy pinnoitetaan sitten kemiallisesti kuparilla sen johtavuuden ja korroosionkestävyyden parantamiseksi. Lopuksi monikerroslevyn reunat reunaleikkauksella ja pintakäsittelyllä poistetaan tarpeettomat osat ja varmistetaan piirilevyn suunnitteluvaatimusten sekä sitä seuraavien tulostus- ja juotosprosessien noudattaminen.

Monikerroksinen laminointi

Valmistele sisäkerrokset, prepreg-kerrokset ja apumateriaalit, kuten puristuslevyt ja välikappaleet laminointia varten. Levitä prepreg-kerros sisäkerrosten kuparipinnalle varmistaen tasaisen pinnoitteen. Pinoa prepreg-pinnoitetut sisäkerrokset yhteen asettamalla välikappaleita jokaisen kerroksen väliin halutun etäisyyden ja rakoa varten piirilevyn suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Aseta pinotut monikerroslevyt puristuslevyille ja käytä laminointikonetta. Laminointiprosessin aikana on tarpeen kontrolloida parametreja, kuten painetta, lämpötilaa ja aikaa, jotta kerrosten välinen tarttuvuus on vahva. Laminoinnin jälkeen monikerroslevyt asetetaan jäähdytyskammioon jäähdytettäväksi täydellisen kovettumisen varmistamiseksi. Laminointikone on muuten yksi tärkeimmistä laitteista monikerroslevyjen valmistusprosessissa. Yleisiä laminointikoneita ovat muun muassa tasolminaattorit, pyörivät laminaattorit ja kuumapuristimet. kuumapuristin

Ulkokerroksen kuviointi

Valmistele lasikuitualusta ja leikkaa se piirilevyn suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Puhdista alusta huolellisesti. Levitä seuraavaksi valoherkkä resisti alustan kuparikerrokselle varmistaen tasaisen pinnoitteen. Monikerroksinen piirilevyn suunnittelukuvio valotetaan sitten alustalle valotuskoneella. Valotettujen alueiden valoherkkä resistanssi käy läpi kemiallisen reaktion. Valotuksen jälkeen alusta kehitetään kehityskoneessa, joka liuottaa valottamattoman valoherkän resistin. Tämän jälkeen kehitetty alusta asetetaan kuparipinnoitussäiliöön kuparipinnoitusta varten, mikä parantaa sen johtavuutta ja korroosionkestävyyttä. Kuparipinnoitettu alusta sisältää edelleen valoherkkää resistiä valottamattomilla alueilla, jotka on poistettava upottamalla se valoherkän resistin poistoliuokseen. Lopuksi valoherkällä resistillä kuorittu alusta käy läpi prosesseja, kuten leikkauksen ja porauksen, varsinaisen piirilevyn luomiseksi. Ulkokerroksen kuviointi on tärkeä vaihe piirilevyn valmistusprosessissa, ja sitä käytetään ensisijaisesti piirilevyn suunnittelukuvion muuntamiseen varsinaiseksi piirilevyksi. Tämä prosessi on suoritettava valvotussa ympäristössä monikerroksisen piirilevyn laadun ja tarkkuuden varmistamiseksi. Mahdolliset virheet tai väärät toimenpiteet voivat johtaa monikerroksisen piirilevyn valmistusvirheisiin tai lopullisen elektronisen laitteen suorituskyvyn heikkenemiseen.

ulkokerroksen kemiallinen kuparipinnoitus

Ulkokerroksen galvanointi on tärkeä vaihe monikerroksisen piirilevyn valmistusprosessissa, ja sitä käytetään ensisijaisesti piirilevyn johtavuuden ja korroosionkestävyyden parantamiseen. Piirilevy asetetaan puhdistussäiliöön pintalian, rasvan ja muiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Puhdistuksen jälkeen piirilevy upotetaan kemialliseen kuparipinnoitussäiliöön. Kemiallisessa kuparipinnoitusprosessissa kupari-ionit pelkistetään elektrolyyttisesti piirilevyn pinnalle, jolloin muodostuu tasainen kuparikalvo. Kemiallisesti kuparipinnoitettu piirilevy asetetaan sitten puhdistussäiliöön kemiallisten aineiden ja epäpuhtauksien poistamiseksi pinnalta. Tämän jälkeen kemiallisesti kuparipinnoitettu piirilevy upotetaan kultaussäiliöön sen korroosionkestävyyden ja johtavuuden parantamiseksi. Lopuksi kullattu piirilevy puhdistetaan puhdistussäiliössä, jotta pinnalta poistetaan kaikki jäljellä olevat kemialliset aineet ja epäpuhtaudet.

Monikerroksinen kovettuminen

Monikerroksinen piirilevyn kovetus on tärkeä vaihe piirilevyn valmistusprosessissa, ja sitä käytetään ensisijaisesti parantamaan piirilevyn mekaanista lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Kovetusaine levitetään piirilevyn pinnalle tasaisen pinnoitteen varmistamiseksi. Kovetusaineella päällystetty piirilevy asetetaan sitten uuniin kuivumaan pinnan kuivaksi. Kuivattu piirilevy asetetaan kovetuskammioon kovetusprosessia varten. Kovetuskammiossa kovetusaine käy läpi ristisilloitusreaktioita esimerkiksi lämpöreaktion tai UV-säteilyn avulla, jolloin muodostuu kova ja korroosionkestävä suojakerros. Kovetuksen jälkeen piirilevy poistetaan kovetuskammiosta ja asetetaan hyvin ilmastoituun tilaan jäähtymään. Kovettunut piirilevy tarkastetaan, jotta varmistetaan tasainen, sileä pinta ilman vikoja, kuten kuplia.

lopullinen käsittely

Monikerroksisen piirilevyn loppukäsittely on piirilevyn valmistusprosessin viimeinen vaihe, jota käytetään pääasiassa valmiiden piirilevyjen leikkaamiseen ja poraamiseen elektronisten laitteiden todellisten vaatimusten täyttämiseksi. Valmistellut piirilevyt asetetaan leikkauskoneeseen leikattavaksi eri kokoisiksi ja muotoisiksi. Tämän jälkeen leikatut piirilevyt lastataan porakoneeseen eri kokoisten ja muotoisten reikien poraamiseksi piirilevyn suunnitteluvaatimusten mukaisesti. Piirilevyjen porattujen reikien ympärillä oleva purse ja jäänteet on poistettava purseenpoistoprosessilla. Purseenpoistosta poistetut piirilevyt puhdistetaan sitten puhdistussäiliössä pintalian, rasvan ja muiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Lopuksi käsitellyt piirilevyt tarkastetaan sen varmistamiseksi, että niiden mitat, muodot ja reikien sijoittelu vastaavat piirilevyn suunnitteluvaatimuksia. Tarkastetut piirilevyt pakataan varastointia ja kuljetusta varten. Tässä artikkelissa olemme antaneet yksityiskohtaisen yleiskatsauksen monikerroksisten piirilevyjen valmistusprosessista, mukaan lukien piirilevyjen suunnittelu, sisäkerroksen valmistus, monikerroslaminointi, poraus, ulkokerroksen käsittely ja muut tärkeät vaiheet. Nämä vaiheet on suoritettava valvotussa ympäristössä piirilevyjen laadun ja tarkkuuden varmistamiseksi. Lisäksi olemme käsitelleet muita tärkeitä vaiheita, kuten ulkokerroksen galvanointia, piirilevyn kovetusta ja piirilevyn loppukäsittelyä. Näiden vaiheiden avulla voimme tuottaa korkealaatuisia ja tehokkaita monikerroksisia piirilevyjä, jotka täyttävät erilaisten elektronisten laitteiden vaatimukset. Piirilevyjen valmistus on monimutkainen prosessi, joka vaatii asiantuntemusta ja taitoja eri aloilla. Jos sinun on valmistettava korkealaatuisia piirilevyjä, suosittelemme SprintPCB:n valitsemista valmistuskumppaniksesi. SprintPCB: llä on edistyneet laitteet ja laaja kokemus, joiden avulla se voi tarjota sinulle korkealaatuisia piirilevyjen valmistuspalveluita.