Leave Your Message
Blogcategorieën
Uitgelichte blog

Complete handleiding voor het PCB-productieproces | HDI PCB-productie uitgelegd

2025-04-01

Achter elk betrouwbaar elektronisch apparaat schuilt een zorgvuldig vervaardigde printplaat (PCB). Van 5G-infrastructuur tot auto-elektronica, medische apparaten en consumentenelektronica: printplaten vormen de ruggengraat van elektronische systemen. Inzicht in het gedetailleerde productieproces is cruciaal voor ontwerpingenieurs, kwaliteitsmanagers en inkoopmedewerkers die streven naar hoge prestaties en betrouwbaarheid.

In dit artikel onthullen we het complete productieproces van printplaten, van beeldvorming van de binnenste lagen tot de eindinspectie. We bespreken ook speciale HDI-processen (High-Density Interconnect) die een hogere routingdichtheid en kleinere vormfactoren mogelijk maken.

Standaard PCB-productieproces: belangrijkste stappen uitgelegd


Productieproces van meerlaagse printplaten (PCB's)

1. IL-beeld (Inner Layer Imaging)

Door middel van fotolithografie worden circuitpatronen overgebracht op de binnenste koperlagen, waarmee de basissporen voor meerlaagse printplaten worden gevormd.

2. I/L AOI (Automatische optische inspectie van de binnenlaag)

Hoogwaardige AOI-machines inspecteren de binnenste lagen op kortsluitingen, onderbrekingen en patroondefecten, waardoor een nauwkeurige schakeling vóór het lamineren wordt gegarandeerd.

3. B/Oxide (Zwarte oxide of oxidatiebehandeling) 3. B/Oxide

Een oxide- of zwartoxidecoating wordt aangebracht op de binnenoppervlakken van het koper om de hechting met de prepreglagen tijdens het lamineren te verbeteren.

4. Layup

De binnenste lagen, prepreg (halfharde hars), en de buitenste koperfolies worden volgens het ontwerp op elkaar gestapeld ter voorbereiding op meerlaagse verlijming.

5. Persen (lamineren)

De stapel wordt in een lamineerpers blootgesteld aan hoge temperaturen en druk, waardoor de lagen samensmelten tot een solide meerlaagse printplaatkern.

6. Laserboren

Microvias worden met lasers geboord om buitenste lagen met specifieke binnenste lagen te verbinden, wat essentieel is voor BGA- (superlink: https://www.richpcba.com/bga-assembly-capability/) en HDI-ontwerpen met een fijne pitch.

7. Boren (mechanisch)

Grotere gaten, zoals doorvoergaten, montagegaten en aansluitdraden voor componenten, worden gemaakt met behulp van snelle mechanische boren.

8. PTH (Plated Through Hole)

Doorvoergaten worden chemisch en elektrolytisch bekleed met koper om elektrische verbindingen tussen meerdere lagen tot stand te brengen.

9. Paneelbeplating

Een volledige koperlaag op het paneel vergroot de dikte van de geleidende banen en zorgt voor een uniforme metaallaag over de geboorde gaten.


Stroomschema van het koperdepositieproces


10. O/L-beeld (Outer Layer Imaging)

De circuitpatronen worden met behulp van fotolak en UV-belichting overgebracht op de buitenste koperfolies, vergelijkbaar met de beeldvorming van de binnenste laag.

11. Patroonbeplating

Selectieve koperplating versterkt de gebieden die de printsporen vormen, terwijl in de volgende stap het niet-essentiële koper wordt verwijderd.

12. SES-etsen

Chemische etsmiddelen lossen onbeschermd koper op, waardoor nauwkeurige circuitstructuren achterblijven die overeenkomen met de ontwerpindeling.

13. O/L AOI (Buitenste Laag AOI)

De buitenste lagen ondergaan nog een ronde geautomatiseerde optische inspectie om eventuele defecten zoals onderbrekingen, kortsluitingen of verkeerde uitlijning op te sporen.

14. S/Mask (Soldeermaskerapplicatie)

Een soldeermaskerinkt wordt aangebracht en gevormd door middel van belichting en ontwikkeling om de printplaat te beschermen tegen oxidatie en soldeerbruggen tijdens de assemblage te voorkomen.

15. Legenda (Zeefdruk)

Componentidentificaties, logo's en referentieaanduidingen zijn afgedrukt om de montage, het testen en het onderhoud te vergemakkelijken.



16. Oppervlakteafwerking (Oppervlaktebehandeling)

Linkertak (hoogwaardige afwerking):

●ENIG (Elektroloos nikkel-onderdompelingsgoud)

ENEPIG (Elektroloos nikkel, elektroloos palladium, onderdompeling in goud)

Hard goud, zacht goud

HASL (Hot Air Solder Leveling) en LF-HASL (Lead-Free)

Deze afwerkingen verbeteren de soldeerbaarheid, de oxidatiebestendigheid en de compatibiliteit met draadverbindingen.

Rechtertak (alternatieve afwerkingen):

Dompelvertind, dompelverzilverd

OSP (Organic Solderability Preservatives)OSP

Deze zijn kosteneffectief en geschikt voor RoHS-conforme toepassingen.

17. Routing (CNC-profilering)

Met behulp van CNC-freesmachines of V-freesmachines wordt de printplaat tot de uiteindelijke vorm gefreesd en in afzonderlijke printplaten verdeeld.

18. ET (Elektrische testen)

Uitgebreide open/kortsluitingstests garanderen dat alle circuits correct zijn aangesloten en dat er geen elektrische defecten zijn.

19. FV (Eindvisuele inspectie)

Ervaren inspecteurs voeren een handmatige kwaliteitscontrole uit om eventuele visuele gebreken of inconsistenties te identificeren vóór verzending.

HDI PCB-productie: verbeterde stappen voor ontwerpen met hoge dichtheid

HDI (High-Density Interconnect) printplaten gaan verder dan standaard productieprocessen doordat ze ultradunne lijnen, microvias en compacte vormfactoren mogelijk maken, die nodig zijn in smartphones, IoT-apparaten en geavanceerde computersystemen.

Laserboren

Aanvullende processen voor het opbouwen van lagen

1. Diëlektrische coating voor opbouwlagen

 
Na de eerste laminering krijgen HDI-printplaten een extra dunne diëlektrische laag (bijvoorbeeld fotogevoelig polyimide of epoxy) om nieuwe circuits te isoleren.

2. Laserboren van blinde via's

Met behulp van uiterst precieze lasers worden blinde via's geboord om specifieke lagen met elkaar te verbinden zonder de hele stapel te doorboren, waardoor signaalpaden en laagdichtheid worden geoptimaliseerd.

3. Blinde via-metallisatie

Blinde via's worden chemisch kopergeplateerd en elektrolytisch geplateerd, waardoor betrouwbare verticale verbindingen tussen selectieve lagen worden gewaarborgd.

4. Opbouw van spoorbeelden en etsen

Net als bij beeldvorming en etsen van de buitenste laag, worden opbouwlagen gevormd met behulp van fijnlijnfotolithografie, wat smalle lijnbreedtes en -afstanden mogelijk maakt.

5. Herhaalde opbouwcycli

Afhankelijk van het ontwerp kan het opbouwproces meerdere keren worden herhaald om geavanceerde HDI-stapelstructuren te realiseren, zoals interconnecties met willekeurige lagen.

PCB-boring


Gerelateerde producten