Leave Your Message
Kategorie blogów
Polecany blog

Kompletny przewodnik po procesie produkcji PCB | Wyjaśnienie produkcji PCB HDI

2025-04-01

Za każdym niezawodnym urządzeniem elektronicznym kryje się starannie wykonana płytka drukowana (PCB). Od infrastruktury 5G, przez elektronikę samochodową, urządzenia medyczne, po gadżety konsumenckie, płytki PCB stanowią podstawę systemów elektronicznych. Zrozumienie szczegółowego procesu produkcji jest kluczowe dla inżynierów projektantów, menedżerów ds. jakości i specjalistów ds. zaopatrzenia, którym zależy na wysokiej wydajności i niezawodności.

W tym artykule przedstawiamy kompleksowy proces produkcji płytek PCB, od obrazowania warstwy wewnętrznej po kontrolę końcową. Przyjrzymy się również specjalnym procesom HDI (High-Density Interconnect), które umożliwiają większą gęstość połączeń i mniejsze formaty.

Standardowy proces produkcji płytek PCB: wyjaśnienie kluczowych kroków


Proces produkcji płytek wielowarstwowych PCB

1. Obraz IL (obrazowanie warstwy wewnętrznej)

Wzory obwodów są przenoszone na wewnętrzne warstwy miedziane za pomocą technik fotolitograficznych, tworząc podstawowe ścieżki dla wielowarstwowych płytek PCB.

2. I/L AOI (automatyczna kontrola optyczna warstwy wewnętrznej)

Urządzenia AOI o wysokiej rozdzielczości sprawdzają wewnętrzne warstwy pod kątem zwarć, przerw i wad wzoru, zapewniając dokładność obwodów przed laminowaniem.

3. Tlenek B (czarny tlenek lub obróbka utleniająca)3. Tlenek B

Aby zwiększyć przyczepność warstw prepregu podczas laminowania, na wewnętrzne powierzchnie miedziane nakładana jest powłoka tlenkowa lub czarna.

4. Layup

Warstwy wewnętrzne, prepreg (półutwardzona żywica) oraz zewnętrzne folie miedziane są układane zgodnie z projektem w celu przygotowania do łączenia wielowarstwowego.

5. Prasowanie (laminowanie)

Stos jest poddawany działaniu wysokiej temperatury i ciśnienia w prasie laminującej, co powoduje zespolenie warstw w solidny, wielowarstwowy rdzeń płytki PCB.

6. Wiercenie laserowe

Mikrootwory są wiercone laserowo w celu połączenia warstw zewnętrznych z określonymi warstwami wewnętrznymi, co jest niezbędne w przypadku projektów BGA o drobnym rozstawie i HDI.

7. Wiercenie (mechaniczne)

Większe otwory, takie jak otwory przelotowe, otwory montażowe i otwory pod elementy składowe, wykonuje się za pomocą szybkich wiertarek mechanicznych.

8. PTH (otwór przelotowy)

Otwory przelotowe są chemicznie i elektrolitycznie pokrywane miedzią w celu utworzenia połączeń elektrycznych na wielu warstwach.

9. Poszycie panelowe

Całopanelowe miedziowanie zwiększa grubość ścieżek przewodzących i zapewnia równomierną metalizację wszystkich wywierconych otworów.


Schemat blokowy procesu osadzania miedzi


10. Obraz O/L (obrazowanie warstwy zewnętrznej)

Wzory obwodów są przenoszone na zewnętrzne folie miedziane za pomocą fotorezystu i naświetlania UV, podobnie jak w przypadku obrazowania warstwy wewnętrznej.

11. Powłoka wzornicza

Selektywne miedziowanie wzmacnia obszary tworzące ścieżki obwodu, a zbędna miedź jest usuwana w następnym kroku.

12. Trawienie SES

Chemiczne środki trawiące rozpuszczają niezabezpieczoną miedź, pozostawiając precyzyjne elementy układu obwodu, zgodne z projektem.

13. O/L AOI (zewnętrzna warstwa AOI)

Warstwy zewnętrzne przechodzą kolejną rundę automatycznej kontroli optycznej w celu wykrycia wszelkich defektów, takich jak przerwy, zwarcia lub nieprawidłowe ustawienie.

14. S/Mask (nakładanie maski lutowniczej)

Maska lutownicza jest nakładana i formowana poprzez naświetlanie i wywoływanie, co chroni płytkę drukowaną przed utlenianiem i zapobiega powstawaniu mostków lutowniczych podczas montażu.

15. Legenda (Sitodruk)

Identyfikatory komponentów, loga i oznaczenia referencyjne są drukowane w celu ułatwienia montażu, testowania i serwisowania.



16. Wykończenie powierzchni (obróbka powierzchni)

Lewa gałąź (wykończenia najwyższej klasy):

●ENIG (bezprądowe zanurzanie w niklu i złocie)

ENEPIG (bezprądowe zanurzanie niklu w palladzie w złocie)

Twarde złoto, miękkie złoto

HASL (wyrównywanie lutowia gorącym powietrzem) i LF-HASL (bezołowiowe)

Tego typu wykończenia poprawiają lutowalność, odporność na utlenianie i kompatybilność połączeń przewodowych.

Prawa odnoga (alternatywne wykończenia):

Puszka immersyjna, srebro immersyjne

OSP (organiczne środki konserwujące lutowność)

Są one ekonomiczne i nadają się do zastosowań zgodnych z dyrektywą RoHS.

17. Frezowanie (profilowanie CNC)

Za pomocą frezarek CNC lub wycinarek V-cut płytka PCB jest frezowana do ostatecznego kształtu i dzielona na pojedyncze płytki.

18. ET (badanie elektryczne)

Kompleksowe testy zwarć i przerw w obwodzie pozwalają upewnić się, że wszystkie obwody są prawidłowo podłączone i nie występują żadne usterki elektryczne.

19. FV (końcowa kontrola wizualna)

Doświadczeni inspektorzy przeprowadzają ręczną kontrolę jakości w celu wykrycia wszelkich wad wizualnych lub nieprawidłowości przed wysyłką.

Produkcja płytek HDI PCB: Ulepszone etapy projektowania o wysokiej gęstościHDI PCB

Płytki PCB HDI (High-Density Interconnect) wykraczają poza standardowe procesy produkcyjne, umożliwiając stosowanie ultracienkich linii, mikroprzelotek i kompaktowych rozmiarów wymaganych w smartfonach, urządzeniach IoT i zaawansowanych komputerach.

Wiercenie laserowe

Dodatkowe procesy budowania warstw

1. Powłoka dielektryczna do warstw nabudowlanych

 
Po wstępnym laminowaniu płytki HDI otrzymują dodatkową cienką warstwę dielektryczną (np. z fotoobrazowalnego poliimidu lub epoksydu) w celu odizolowania nowych obwodów.

2. Wiercenie laserowe otworów ślepych

Za pomocą precyzyjnych laserów wierci się otwory przelotowe, aby połączyć poszczególne warstwy bez konieczności przebijania całego stosu, optymalizując ścieżki sygnału i gęstość warstw.

3. Metalizacja przez ślepą przelotkę

Przelotki ślepe poddawane są miedziowaniu chemicznemu i galwanizacji, co zapewnia niezawodne połączenia pionowe pomiędzy selektywnymi warstwami.

4. Obrazowanie i trawienie śladów narastania

Podobnie jak w przypadku obrazowania i trawienia warstw zewnętrznych, warstwy narastające są wzorowane przy użyciu fotolitografii drobnoliniowej, która obsługuje wąską szerokość linii i małe odstępy.

5. Powtarzające się cykle narastania

W zależności od projektu proces budowy może być powtarzany wielokrotnie w celu uzyskania zaawansowanych układów HDI, takich jak połączenia wielowarstwowe.

Wiercenie PCB


Powiązane produkty