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

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.
Aanvullende processen voor het opbouwen van lagen
1. Diëlektrische coating voor opbouwlagen
2. Laserboren van blinde via's
3. Blinde via-metallisatie
4. Opbouw van spoorbeelden en etsen
5. Herhaalde opbouwcycli



