Kompletný sprievodca procesom výroby DPS | Vysvetlenie výroby DPS HDI
Za každým spoľahlivým elektronickým zariadením sa skrýva starostlivo vyrobená doska plošných spojov (PCB). Od infraštruktúry 5G až po automobilovú elektroniku, zdravotnícke pomôcky a spotrebné zariadenia, dosky plošných spojov tvoria chrbticu elektronických systémov. Pochopenie detailného výrobného procesu je kľúčové pre konštruktérov, manažérov kvality a odborníkov na obstarávanie, ktorí sa snažia o vysoký výkon a spoľahlivosť.
V tomto článku odhalíme komplexný proces výroby dosiek plošných spojov, od zobrazovania vnútorných vrstiev až po finálnu kontrolu. Taktiež preskúmame špeciálne procesy HDI (High-Density Interconnect), ktoré umožňujú vyššiu hustotu smerovania a menšie rozmery.
Štandardný proces výroby dosiek plošných spojov: Vysvetlenie kľúčových krokov
1. IL Image (zobrazovanie vnútornej vrstvy)
Obvodové vzory sa prenášajú na vnútorné medené vrstvy pomocou fotolitografických techník, čím sa vytvárajú základné stopy pre viacvrstvové dosky plošných spojov.
2. I/L AOI (Automatizovaná optická kontrola vnútornej vrstvy)
Stroje AOI s vysokým rozlíšením kontrolujú vnútorné vrstvy na skraty, prerušenia a chyby vzoru, čím zabezpečujú presné zapojenie pred lamináciou.
3. Oxid bor (čierny oxid alebo oxidačná úprava) 3. Oxid bor
Na vnútorné medené povrchy sa nanáša oxidový alebo čierny oxidový povlak, aby sa počas laminácie zvýšila priľnavosť k vrstvám prepregu.
4. Položenie
Vnútorné vrstvy, prepreg (polovuhličitan) a vonkajšie medené fólie sa stohujú podľa návrhu, aby sa pripravili na viacvrstvové spájanie.
5. Tlač (laminácia)
Vrstvy sú vystavené vysokej teplote a tlaku v laminovacom lise, čím sa spoja do pevného viacvrstvového jadra dosky plošných spojov.
6. Laserové vŕtanie
Mikrootvory sa vŕtajú lasermi na spojenie vonkajších vrstiev so špecifickými vnútornými vrstvami, čo je nevyhnutné pre návrhy BGA (podrobnosti: https://www.richpcba.com/bga-assembly-capability/) a HDI.
7. Vŕtanie (mechanické)
8. PTH (pokovovaný priechodný otvor)
Priechodné otvory sú chemicky a elektrolyticky pokovované meďou, aby sa vytvorili elektrické prepojenia naprieč viacerými vrstvami.
9. Pokovovanie panelov
Krok pokovovania medi na celom paneli zvyšuje hrúbku vodivých dráh a zaisťuje rovnomernú metalizáciu vo všetkých vyvŕtaných otvoroch.

10. O/L obraz (zobrazovanie vonkajšej vrstvy)
Vzory obvodov sa prenášajú na vonkajšie medené fólie pomocou fotorezistu a UV žiarenia, podobne ako pri zobrazovaní vnútornej vrstvy.
11. Pokovovanie vzorov
Selektívne medenie spevňuje oblasti, ktoré tvoria stopy obvodu, zatiaľ čo nepodstatná meď sa v ďalšom kroku odstráni.
12. Leptanie SES
Chemické leptadlá rozpúšťajú nechránenú meď a zanechávajú presné prvky obvodu, ktoré zodpovedajú návrhu.
13. O/L AOI (Vonkajšia vrstva AOI)
Vonkajšie vrstvy prechádzajú ďalším kolom automatizovanej optickej kontroly, aby sa zistili akékoľvek chyby, ako sú prerušenia, skraty alebo nesprávne zarovnania.
14. S/Mask (Aplikácia spájkovacej masky)
Atrament na spájkovaciu masku sa nanáša a vzoruje pomocou expozície a vyvolávania, aby sa doska chránila pred oxidáciou a zabránilo sa vzniku spájkovacích mostíkov počas montáže.
15. Legenda (sieťotlač)
Identifikátory komponentov, logá a referenčné označenia sú vytlačené na uľahčenie montáže, testovania a servisu.
16. Povrchová úprava (povrchová úprava)
Ľavá vetva (luxusné povrchové úpravy):
●ENIG (bezprúdové niklové imerzné zlato)
●ENEPIG (bezprúdové nikelovanie, bezprúdové paládium, imerzné zlato)
●Tvrdé zlato, mäkké zlato
●HASL (vyrovnávanie horúcovzdušnou spájkou) a LF-HASL (bez olova)
Tieto povrchové úpravy zlepšujú spájkovateľnosť, odolnosť voči oxidácii a kompatibilitu so spájaním drôtov.
Pravá vetva (alternatívne úpravy):
●Imerzný cín, imerzné striebro
●OSP (Organické konzervačné látky na spájkovanie) OSP
Tieto sú cenovo dostupné a vhodné pre aplikácie v súlade s RoHS.
17. Frézovanie (CNC profilovanie)
Pomocou CNC frézok alebo strojov na rezanie V sa doska plošných spojov frézuje do konečného obrysu a rozdeľuje sa na jednotlivé dosky.
18. ET (Elektrické testovanie)
Komplexné testy prerušenia/skratu zabezpečujú, že všetky obvody sú správne zapojené a že nedochádza k žiadnym elektrickým poruchám.
19. FV (Záverečná vizuálna kontrola)
Kvalifikovaní inšpektori vykonávajú manuálnu kontrolu kvality, aby pred odoslaním identifikovali akékoľvek vizuálne chyby alebo nezrovnalosti.
Výroba dosiek plošných spojov HDI: Vylepšené kroky pre návrhy s vysokou hustotouHDI PCB
Dosky plošných spojov HDI (High-Density Interconnect) idú nad rámec štandardných výrobných procesov tým, že umožňujú vytvárať ultratenké čiary, mikrootvory a kompaktné tvarové faktory potrebné v smartfónoch, zariadeniach internetu vecí a pokročilých výpočtových systémoch.
Ďalšie procesy vytvárania vrstiev
1. Dielektrický povlak pre vrstvené nátery
2. Laserové vŕtanie slepých priechodov
3. Zaslepenie pomocou metalizácie
4. Zobrazovanie a leptanie stôp po nahromadení
5. Opakované cykly budovania














