Leave Your Message
Danh mục Blog
Bài viết nổi bật trên blog

Hướng dẫn đầy đủ về quy trình sản xuất PCB | Giải thích chi tiết về quy trình sản xuất PCB của HDI

2025-04-01

Đằng sau mỗi thiết bị điện tử đáng tin cậy là một bảng mạch in (PCB) được sản xuất tỉ mỉ. Từ cơ sở hạ tầng 5G đến thiết bị điện tử ô tô, thiết bị y tế và các thiết bị tiêu dùng, PCB tạo thành xương sống của các hệ thống điện tử. Hiểu rõ quy trình sản xuất chi tiết là điều vô cùng quan trọng đối với các kỹ sư thiết kế, quản lý chất lượng và chuyên gia thu mua nhằm hướng đến hiệu suất và độ tin cậy cao.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày quy trình sản xuất PCB toàn diện, từ việc tạo ảnh lớp bên trong đến khâu kiểm tra cuối cùng. Chúng tôi cũng sẽ tìm hiểu các quy trình HDI (Kết nối mật độ cao) đặc biệt cho phép mật độ định tuyến cao hơn và kích thước nhỏ gọn hơn.

Quy trình sản xuất PCB tiêu chuẩn: Các bước chính được giải thích


Quy trình sản xuất bo mạch PCB nhiều lớp

1. Hình ảnh lớp trong (IL Image)

Các mẫu mạch được chuyển lên các lớp đồng bên trong bằng kỹ thuật quang khắc, tạo thành các đường dẫn cơ bản cho các mạch in nhiều lớp (PCB).

2. I/L AOI (Kiểm tra quang học tự động lớp trong)

Máy AOI độ phân giải cao kiểm tra các lớp bên trong để phát hiện các lỗi ngắn mạch, hở mạch và khuyết tật về mẫu, đảm bảo mạch điện chính xác trước khi cán màng.

3. B/Oxide (Xử lý oxit đen hoặc oxy hóa) 3. B/Oxide

Một lớp phủ oxit hoặc oxit đen được phủ lên bề mặt đồng bên trong để tăng cường độ bám dính với các lớp vật liệu composite trong quá trình ép màng.

4. Pha úp rổ

Các lớp bên trong, vật liệu prepreg (nhựa bán đông cứng), và các lớp lá đồng bên ngoài được xếp chồng lên nhau theo thiết kế để chuẩn bị cho quá trình liên kết nhiều lớp.

5. Ép màng (Cán màng)

Các lớp vật liệu được xếp chồng lên nhau và chịu nhiệt độ và áp suất cao trong máy ép nhiều lớp, làm cho các lớp kết dính lại với nhau thành một lõi PCB nhiều lớp rắn chắc.

6. Khoan bằng laser

Các lỗ siêu nhỏ được khoan bằng laser để kết nối các lớp bên ngoài với các lớp bên trong cụ thể, rất cần thiết cho các thiết kế BGA (liên kết siêu văn bản: https://www.richpcba.com/bga-assembly-capability/) và HDI có bước pitch nhỏ.

7. Khoan (Cơ khí)

Các lỗ lớn hơn như lỗ xuyên, lỗ lắp đặt và lỗ dẫn linh kiện được tạo ra bằng máy khoan cơ khí tốc độ cao.

8. Lỗ mạ xuyên (PTH)

Các lỗ xuyên suốt được mạ đồng bằng phương pháp hóa học và điện phân để tạo ra các kết nối điện giữa nhiều lớp.

9. Mạ tấm

Bước mạ đồng toàn bộ tấm giúp tăng độ dày của các đường dẫn điện và đảm bảo lớp mạ kim loại đồng đều trên các lỗ khoan.


Sơ đồ quy trình lắng đọng đồng


10. Hình ảnh O/L (Hình ảnh lớp ngoài)

Các mẫu mạch được chuyển lên các lớp đồng bên ngoài bằng cách sử dụng chất cản quang và chiếu tia UV, tương tự như quá trình tạo ảnh lớp bên trong.

11. Mạ hoa văn

Quá trình mạ đồng chọn lọc giúp gia cố các khu vực tạo thành đường dẫn mạch điện, đồng thời loại bỏ phần đồng không cần thiết ở bước tiếp theo.

12. Khắc SES

Các chất ăn mòn hóa học hòa tan lớp đồng không được bảo vệ, để lại các đặc điểm mạch điện chính xác phù hợp với bố cục thiết kế.

13. O/L AOI (Lớp ngoài AOI)

Các lớp ngoài cùng trải qua một vòng kiểm tra quang học tự động khác để phát hiện bất kỳ khuyết tật nào như hở mạch, ngắn mạch hoặc sai lệch.

14. Lớp phủ chống hàn (S/Mask)

Lớp mực phủ chống hàn được phủ và tạo hình thông qua quá trình chiếu sáng và phát triển để bảo vệ bo mạch khỏi quá trình oxy hóa và ngăn ngừa hiện tượng cầu nối hàn trong quá trình lắp ráp.

15. Chú thích (In lụa)

Các ký hiệu nhận dạng linh kiện, logo và ký hiệu tham chiếu được in để hỗ trợ việc lắp ráp, kiểm tra và bảo dưỡng.



16. Hoàn thiện bề mặt (Xử lý bề mặt)

Nhánh bên trái (Hoàn thiện cao cấp):

●ENIG (Mạ niken không điện phân, mạ vàng)

ENEPIG (Mạ niken không điện phân, mạ palladium không điện phân, mạ vàng nhúng)

Vàng cứng, vàng mềm

HASL (Làm phẳng mối hàn bằng khí nóng) và LF-HASL (Không chì)

Các lớp phủ này giúp tăng cường khả năng hàn, chống oxy hóa và khả năng tương thích với việc nối dây.

Nhánh bên phải (Các tùy chọn hoàn thiện khác):

Thiếc nhúng, Bạc nhúng

OSP (Chất bảo quản khả năng hàn hữu cơ) OSP

Chúng có giá cả phải chăng và phù hợp với các ứng dụng tuân thủ tiêu chuẩn RoHS.

17. Định tuyến (Gia công biên dạng CNC)

Sử dụng máy phay CNC hoặc máy cắt chữ V, mạch in (PCB) được phay theo hình dạng cuối cùng và tách thành các bo mạch riêng lẻ.

18. ET (Kiểm tra điện)

Các bài kiểm tra ngắn mạch/hở mạch toàn diện đảm bảo tất cả các mạch được kết nối đúng cách và không có lỗi điện nào.

19. FV (Kiểm tra trực quan cuối cùng)

Các thanh tra viên lành nghề thực hiện kiểm tra chất lượng thủ công để phát hiện bất kỳ lỗi hoặc sự không nhất quán nào về mặt hình thức trước khi giao hàng.

Sản xuất PCB HDI: Các bước nâng cao cho thiết kế mật độ cao

Các mạch in HDI (High-Density Interconnect) vượt xa các quy trình sản xuất tiêu chuẩn bằng cách cho phép tạo ra các đường dẫn siêu mảnh, các lỗ siêu nhỏ và kích thước nhỏ gọn cần thiết cho điện thoại thông minh, thiết bị IoT và điện toán tiên tiến.

Khoan bằng laser

Các quy trình xây dựng lớp bổ sung

1. Lớp phủ điện môi cho các lớp tích tụ

 
Sau quá trình cán màng ban đầu, các bo mạch HDI được phủ thêm một lớp điện môi mỏng (ví dụ: polyimide hoặc epoxy có khả năng tạo hình bằng ánh sáng) để cách ly các mạch điện mới.

2. Khoan lỗ mù bằng laser

Sử dụng tia laser độ chính xác cao, các lỗ mù được khoan để kết nối các lớp cụ thể mà không xuyên thủng toàn bộ chồng lớp, tối ưu hóa đường dẫn tín hiệu và mật độ lớp.

3. Mạ kim loại qua lỗ mù

Các lỗ mù trải qua quá trình mạ đồng không dùng điện và mạ điện, đảm bảo kết nối thẳng đứng đáng tin cậy giữa các lớp chọn lọc.

4. Tạo ảnh và khắc dấu vết tích lũy

Tương tự như quá trình tạo ảnh và khắc lớp ngoài, các lớp chồng lên nhau được tạo hình bằng phương pháp quang khắc đường nét mảnh, hỗ trợ độ rộng và khoảng cách đường kẻ hẹp.

5. Chu kỳ tích lũy lặp đi lặp lại

Tùy thuộc vào thiết kế, quá trình xây dựng có thể lặp lại nhiều lần để đạt được các cấu trúc xếp chồng HDI tiên tiến như các kết nối đa lớp.

Khoan mạch in


Sản phẩm liên quan