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Guida completa al processo di produzione di PCB | Spiegazione della produzione di PCB HDI

2025-04-01

Dietro ogni dispositivo elettronico affidabile si cela un circuito stampato (PCB) realizzato con cura meticolosa. Dall'infrastruttura 5G all'elettronica automobilistica, dai dispositivi medici ai gadget di consumo, i PCB costituiscono la spina dorsale dei sistemi elettronici. Comprendere il processo produttivo nel dettaglio è fondamentale per progettisti, responsabili della qualità e professionisti degli acquisti che puntano a prestazioni e affidabilità elevate.

In questo articolo, illustriamo l'intero processo di produzione dei PCB, dall'imaging dello strato interno all'ispezione finale. Esploreremo anche speciali processi HDI (High-Density Interconnect) che consentono una maggiore densità di routing e fattori di forma più piccoli.

Processo di produzione standard di PCB: spiegazione dei passaggi chiave


Processo di produzione di schede multistrato PCB

1. Immagine IL (imaging dello strato interno)

I modelli dei circuiti vengono trasferiti sugli strati interni di rame mediante tecniche di fotolitografia, formando le tracce fondamentali per i PCB multistrato.

2. I/L AOI (ispezione ottica automatizzata dello strato interno)

Le macchine AOI ad alta risoluzione ispezionano gli strati interni per individuare cortocircuiti, aperture e difetti di configurazione, garantendo la precisione dei circuiti prima della laminazione.

3. Ossido B (trattamento di ossidazione o ossido nero)3. Ossido B

Per migliorare l'adesione con gli strati preimpregnati durante la laminazione, sulle superfici interne in rame viene applicato un rivestimento di ossido o ossido nero.

4. Layup

Gli strati interni, il prepreg (resina semi-indurita) e le lamine di rame esterne vengono impilati secondo il progetto per preparare l'incollaggio multistrato.

5. Pressa (Laminazione)

La pila viene sottoposta ad alta temperatura e pressione in una pressa di laminazione, fondendo gli strati in un nucleo PCB multistrato solido.

6. Foratura laser

Le microvia vengono forate con il laser per collegare gli strati esterni a specifici strati interni, essenziali per i progetti BGA a passo fine (超链接:https://www.richpcba.com/bga-assembly-capability/) e HDI.

7. Perforazione (meccanica)

I fori più grandi, come i fori passanti, i fori di montaggio e i conduttori dei componenti, vengono creati utilizzando trapani meccanici ad alta velocità.

8. PTH (foro passante placcato)

I fori passanti sono rivestiti chimicamente ed elettroliticamente con rame per stabilire interconnessioni elettriche tra più strati.

9. Rivestimento del pannello

Una fase di placcatura in rame dell'intero pannello aumenta lo spessore dei percorsi conduttivi e garantisce una metallizzazione uniforme nei fori praticati.


Diagramma di flusso del processo di deposizione del rame


10. Immagine O/L (imaging dello strato esterno)

I modelli dei circuiti vengono trasferiti sui fogli di rame esterni utilizzando fotoresist ed esposizione ai raggi UV, in modo simile all'imaging dello strato interno.

11. Placcatura a motivi

La placcatura selettiva in rame rinforza le aree che formano le tracce del circuito, mentre il rame non essenziale viene rimosso nella fase successiva.

12. Incisione SES

Gli agenti chimici corrosivi dissolvono il rame non protetto, lasciando caratteristiche circuitali precise che corrispondono al layout del progetto.

13. O/L AOI (AOI dello strato esterno)

Gli strati esterni vengono sottoposti a un altro ciclo di ispezione ottica automatizzata per rilevare eventuali difetti come aperture, cortocircuiti o disallineamenti.

14. S/Mask (applicazione della maschera di saldatura)

Un inchiostro per maschera di saldatura viene applicato e modellato tramite esposizione e sviluppo per proteggere la scheda dall'ossidazione e impedire ponti di saldatura durante l'assemblaggio.

15. Legenda (Serigrafia)

Gli identificatori dei componenti, i loghi e le designazioni di riferimento vengono stampati per facilitare l'assemblaggio, il collaudo e la manutenzione.



16. Finitura superficiale (trattamento superficiale)

Ramo sinistro (finiture di alta gamma):

●ENIG (Oro ad immersione in nichel chimico)

ENEPIG (nichel chimico, palladio chimico, oro a immersione)

Oro duro, oro morbido

HASL (livellamento della saldatura ad aria calda) e LF-HASL (senza piombo)

Queste finiture migliorano la saldabilità, la resistenza all'ossidazione e la compatibilità con la saldatura dei fili.

Ramo destro (finiture alternative):

Stagno per immersione, argento per immersione

OSP (Conservanti organici per la saldabilità)OSP

Sono convenienti e adatti alle applicazioni conformi alla direttiva RoHS.

17. Route (profilatura CNC)

Utilizzando router CNC o macchine V-cut, il PCB viene fresato fino a raggiungere il suo contorno finale e suddiviso in singole schede.

18. ET (Test elettrici)

Test completi di cortocircuito/apertura garantiscono che tutti i circuiti siano correttamente collegati e che non vi siano difetti elettrici.

19. FV (ispezione visiva finale)

Ispettori qualificati eseguono un controllo di qualità manuale per individuare eventuali difetti visivi o incongruenze prima della spedizione.

Produzione di PCB HDI: passaggi migliorati per progetti ad alta densitàHDI PCB

I PCB HDI (High-Density Interconnect) vanno oltre i processi di produzione standard, consentendo linee ultrasottili, microvia e fattori di forma compatti richiesti negli smartphone, nei dispositivi IoT e nei computer avanzati.

Foratura laser

Ulteriori processi di creazione di livelli

1. Rivestimento dielettrico per strati di accumulo

 
Dopo la laminazione iniziale, le schede HDI ricevono un ulteriore strato dielettrico sottile (ad esempio, poliimmide fotosensibile o epossidico) per isolare i nuovi circuiti.

2. Foratura laser di fori ciechi

Utilizzando laser ad alta precisione, vengono praticati fori ciechi per collegare strati specifici senza penetrare l'intero stack, ottimizzando i percorsi del segnale e la densità degli strati.

3. Metallizzazione tramite cieco

I fori passanti ciechi vengono sottoposti a placcatura in rame chimica e galvanica, garantendo connessioni verticali affidabili tra strati selettivi.

4. Imaging e incisione delle tracce di accumulo

Similmente all'imaging e all'incisione dello strato esterno, gli strati di accumulo vengono modellati utilizzando la fotolitografia a linee sottili, supportando larghezze e spaziature delle linee ridotte.

5. Cicli di accumulo ripetuti

A seconda del progetto, il processo di accumulo può essere ripetuto più volte per ottenere stack-up HDI avanzati come le interconnessioni a qualsiasi strato.

Foratura PCB


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