Leave Your Message
Blogikategoriat
Esitelty blogi

Täydellinen opas piirilevyjen valmistusprosessiin | HDI-piirilevyjen tuotanto selitettynä

2025-04-01

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


Piirilevyjen monikerroksisten levyjen valmistusprosessi

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)

Suuremmat reiät, kuten läpivientireiät, kiinnitysreiät ja komponenttien johtimet, luodaan suurnopeuksisilla mekaanisilla porakoneilla.

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.


Kuparin laskeutumisprosessin vuokaavio


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.

Laserporaus

Lisäkerrosten rakentamisprosessit

1. Dielektrinen pinnoite kerrosrakenteille

 
Alkuperäisen laminoinnin jälkeen HDI-levyt saavat ylimääräisen ohuen dielektrisen kerroksen (esim. valokuormitettavan polyimidin tai epoksin) uusien piirien eristämiseksi.

2. Sokeiden läpivientien laserporaus

Tarkkoja lasereita käyttäen porataan sokkoreikiä tiettyjen kerrosten yhdistämiseksi lävistämättä koko pinoa, mikä optimoi signaalireitit ja kerrostiheyden.

3. Sokea metallisoinnin kautta

Sokeat läpiviennit kuparipinnoitetaan sähköttömästi ja galvanoidaan, mikä varmistaa luotettavat pystysuorat yhteydet selektiivisten kerrosten välillä.

4. Rakennejäljen kuvantaminen ja etsaus

Samoin kuin ulkokerroksen kuvantamisessa ja etsauksessa, kerrosrakenteet kuvioidaan hienoviivaisella fotolitografialla, joka tukee kapeita viivanleveyksiä ja välejä.

5. Toistuvat rakennusjaksot

Suunnittelusta riippuen rakennusprosessi voi toistua useita kertoja, jotta saavutetaan edistyneet HDI-pinoamiset, kuten minkä tahansa kerroksen yhteenliitännät.

Piirilevyjen poraus


Aiheeseen liittyvät tuotteet