Täydellinen opas piirilevyjen valmistusprosessiin | HDI-piirilevyjen tuotanto selitettynä
Jokaisen luotettavan elektronisen laitteen takana on huolellisesti valmistettu piirilevy (PCB). 5G-infrastruktuurista autoelektroniikkaan, lääkinnällisiin laitteisiin ja kuluttajalaitteisiin, piirilevyt muodostavat elektronisten järjestelmien selkärangan. Yksityiskohtaisen tuotantoprosessin ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää suunnittelijoille, laatupäälliköille ja hankinta-ammattilaisille, jotka pyrkivät korkeaan suorituskykyyn ja luotettavuuteen.
Tässä artikkelissa esittelemme kattavan piirilevyjen valmistusprosessin sisäkerroksen kuvantamisesta lopputarkastukseen. Tutkimme myös erityisiä HDI (High-Density Interconnect) -prosesseja, jotka mahdollistavat suuremman reititystiheyden ja pienemmät kokokertoimet.
Standardi piirilevyjen valmistusprosessi: Keskeiset vaiheet selitettynä
1. IL-kuva (sisäkerroksen kuvantaminen)
Piirikuviot siirretään sisäisiin kuparikerroksiin fotolitografiatekniikoilla, jolloin muodostuu monikerroksisten piirilevyjen perusta.
2. I/L AOI (sisäkerroksen automaattinen optinen tarkastus)
Tarkat AOI-koneet tarkastavat sisäkerrokset oikosulkujen, katkosten ja kuviovirheiden varalta varmistaen tarkat piirit ennen laminointia.
3. B/oksidi (musta oksidi tai hapetuskäsittely)3. B/oksidi
Sisäpinnoille levitetään oksidi- tai mustaoksidipinnoite prepreg-kerrosten tarttumisen parantamiseksi laminoinnin aikana.
4. Layup
Sisäkerrokset, prepreg (puolikovetettu hartsi) ja ulommat kuparikalvot pinotaan suunnitelman mukaisesti monikerrosliimausta varten.
5. Paina (laminointi)
Pino altistetaan korkealle lämpötilalle ja paineelle laminointipuristimessa, jolloin kerrokset sulautuvat kiinteäksi monikerroksiseksi piirilevyn ytimeksi.
6. Laserporaus
Mikroläpiviennit porataan lasereilla ulkokerrosten yhdistämiseksi tiettyihin sisäkerroksiin, mikä on välttämätöntä hienojakoisille BGA- ja HDI-malleille.
7. Poraus (mekaaninen)
8. PTH (pinnoitettu läpireikä)
Läpireikien pinnoitus tehdään kemiallisesti ja elektrolyyttisesti kuparilla, mikä luo sähköisiä yhteyksiä useiden kerrosten välille.
9. Paneelin pinnoitus
Koko paneelin kuparipinnoitusvaihe lisää johtavien reittien paksuutta ja varmistaa tasaisen metalloinnin porattujen reikien poikki.

10. Ulkokerroksen kuvantaminen (O/L-kuva)
Piirikuviot siirretään ulompiin kuparikalvoihin fotoresistin ja UV-altistuksen avulla, samalla tavalla kuin sisäkerroksen kuvantamisessa.
11. Kuviointi
Selektiivinen kuparipinnoitus vahvistaa piirin jälkiä muodostavia alueita, kun taas ei-välttämätön kupari poistetaan seuraavassa vaiheessa.
12. SES-etsaus
Kemialliset syövytysaineet liuottavat suojaamatonta kuparia, jättäen jälkeensä tarkat piirin ominaisuudet, jotka vastaavat suunnittelun asettelua.
13. Ulkokerroksen AOI (O/L AOI)
Ulkokerrokset käyvät läpi toisen automaattisen optisen tarkastuksen mahdollisten vikojen, kuten aukkojen, oikosulkujen tai virheellisten linjausten, havaitsemiseksi.
14. S/Mask (juotosmaskin käyttö)
Juotosmaskimuste levitetään ja kuvioidaan valotuksen ja kehityksen avulla suojaamaan levyä hapettumiselta ja estämään juotossiltojen muodostumista kokoonpanon aikana.
15. Selite (silkkipaino)
Komponenttien tunnisteet, logot ja viitenumerot on painettu kokoonpanon, testauksen ja huollon helpottamiseksi.
16. Pinnan viimeistely (pintakäsittely)
Vasen haara (huippuluokan viimeistely):
●ENIG (elektrolyysitön nikkeli-immersiokulta)
●ENEPIG (kemiallinen nikkelikemiallinen palladium-immersiokulta)
●Kovaa kultaa, pehmeää kultaa
●HASL (kuumailmajuotteen tasoitus) ja LF-HASL (lyijytön)
Nämä viimeistelyt parantavat juotettavuutta, hapettumisenkestävyyttä ja johdinliitosten yhteensopivuutta.
Oikea haara (vaihtoehtoiset viimeistelyt):
●Upotustina, upotushopea
●OSP (orgaaniset juotettavuuden säilöntäaineet) OSP
Nämä ovat kustannustehokkaita ja sopivat RoHS-yhteensopiviin sovelluksiin.
17. Jyrsintä (CNC-profilointi)
Piirilevy jyrsitään lopulliseen muotoonsa ja erotetaan yksittäisiksi levyiksi CNC-jyrsimien tai V-leikkauskoneiden avulla.
18. ET (Sähköinen testaus)
Kattavat avoimet/oikosulkutestit varmistavat, että kaikki virtapiirit on kytketty oikein eikä sähkövikoja ole.
19. FV (Lopullinen silmämääräinen tarkastus)
Taitavat tarkastajat suorittavat manuaalisen laatutarkastuksen havaitakseen mahdolliset visuaaliset viat tai epäjohdonmukaisuudet ennen lähettämistä.
HDI-piirilevyjen valmistus: parannetut vaiheet tiheärakenteisiin malleihinHDI-piirilevy
HDI (High-Density Interconnect) -piirilevyt ylittävät tavanomaiset valmistusprosessit mahdollistamalla älypuhelimissa, IoT-laitteissa ja edistyneessä laskennassa vaadittavat erittäin ohuet viivat, mikroläpiviennit ja kompaktit muotoilutekijät.
Lisäkerrosten rakentamisprosessit
1. Dielektrinen pinnoite kerrosrakenteille
2. Sokeiden läpivientien laserporaus
3. Sokea metallisoinnin kautta
4. Rakennejäljen kuvantaminen ja etsaus
5. Toistuvat rakennusjaksot














