Jak produkować wysoką wielowarstwę PCB ?

Wymaganie wysokiej wielowarstwowości PCB (Obwód drukowany)   Zarządy) znacznie wzrosła wraz z rozwojem elektroniki, komunikacji i komputerów w ostatnich latach. Wysoka wielowarstwowość   count PCB są integralną częścią wielu dzisiejszych urządzeń, umożliwiając złożoną implementację wielu urządzeń na jednej płycie obwodowej. Ale produkcja wysokich wielowarstwowych płyt PCB jest skomplikowanym i wysoce wyspecjalizowanym procesem i wymaga najnowocześniejszej technologii, inżynierii   i kontroli jakości. W tym artykule omówimy krok po kroku proces produkcji wysokiej wielowarstwowej PCB skupić się na szczególnych problemach, trudnościach oraz   najlepszych praktyk.

Czym są wysokie wielowarstwowe PCB?

A CB odnosi się do niektórych warstw wzorów przewodników (zazwyczaj warstw miedzi) w więcej niż dwie, warstwy każdej warstwy są   oddzielone materiałami izolacyjnymi (żywicą lub innymi materiałami). Te są zazwyczaj   co najmniej dziesięciowarstwowe płyty, niektóre w projektach wysokiej klasy mogą mieć więcej niż pięćdziesiąt warstw. PCB wysokowarstwowe / wielowarstwowe są używane w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, medycznym, telekomunikacyjnym i konsumenckim   przemysł elektroniczny, w którym kompaktowość, niezawodność i wydajność są odpowiednio kluczowymi czynnikami.

Ważna cecha wysokiej liczby warstw PCB jest to, że może   gospodarz bardziej złożonych obwodów, a także utrzymanie kompaktowego czynnika kształtu. Są to płyty, które oferują większą gęstość routingu, lepszą jakość sygnału i mniejszy wpływ EMI, a zatem są bardzo cenne w świecie wysokiej prędkości i wysokiej częstotliwości   projektowanie. Krytyczne kroki w produkcji  of Wysokowarstwowe PCB

Wysoka wielowarstwowa PCB Produkcja jest złożonym procesem tworzącym jeden wysoki wielowarstwowy obwody drukowane Jest to skomplikowany i wielokrotny proces, który   Wymaga precyzji i umiejętności. Proces produkcji jest   również zilustrowane szczegółowo, zgodnie z następującym:

1. projektowanie PCB Układ

Wysoka wielowarstwowość PCB Fabrykacja Pierwszy krok do tworzenia wysokiej   wielowarstwowe PCB To dobry projekt. W PCB układ jest zaprojektowany za pomocą systemów projektowania wspomaganego komputerem (CAD) – na przykład ADVANCE. Obejmie to lokalizację komponentów, trasę szlaków sygnału, lokalizację zasilania i ziemi   samolotów i tak dalej.

Ważne   Aspekty do uwzględnienia podczas projektowania:

• Layer Stack-Up Design: konieczne jest obliczenie liczby   warstw i ich porządku. Zoptymalizowany PCB stack-up   znacznie zmniejsza straty sygnału i zwiększa wydajność EMI.
• Kontrola impedancji: Kontrola impedancji jest ważna, aby uniknąć sygnału   degradacja zwłaszcza w zastosowaniach o wysokiej częstotliwości.
• Rozważenia termiczne:   Skuteczna konstrukcja chłodzenia musi być uwzględniona w projekcie, aby osiągnąć niezawodną wydajność.

Weryfikacja projektu za pomocą imitacji induktora jest przeprowadzana w celu uniknięcia ewentualnych problemów   przed produkcją.

2. Wybór materiału

Wybór tych materiałów jest jednak ważnym czynnikiem wydajności i niezawodności.   wysokich wielowarstwowych PCB. Some  Stosowane materiały to:

Podłoże: FR4 jest używany w większości przypadków, ale dla wysokich   Zalecane są zastosowania częstotliwości, materiały takie jak Rogers, poliimid lub teflon.

Folia miedziana: Wysokiej jakości miedzi wykazującej wysoką przewodność i FPC są stosowane do produktu pod względem przewodności   nieruchomości.

Prepreg &   Rądro - materiały izolacyjne, które łączą warstwy PCB razem i dodać siłę.

Materiały muszą być wybrane tak, aby odpowiadały szczególnym potrzebom zastosowania - na przykład wysokiej temperatury   wymagana jest odporność, wymagane są niskie stałe dielektryczne lub wymagana jest wydajność wysokiej częstotliwości.

3. Przygotowanie warstwy wewnętrznej

The  produkcja rozpoczyna się od warstw wewnętrznych. Te   wykonane są w następujący sposób:

Photoresist Zastosowanie Nałożony jest laminat pokryty miedzią   z filmem wrażliwym na światło.

Transfer obrazu: PCB projekt jest przenoszony na warstwę fotorezystu przez narażenie na światło UV. Obszary narażone na światło stają się twarde, podczas gdy obszary nienarażone   Są miękkie.

Etrowanie: Niepożądana miedź jest chemicznie   wykryte, przenieść obszary miedziane za maską.

Inspekcja: Inspekcja wykrytych warstw jest przeprowadzana za pomocą   Systemy automatycznej inspekcji optycznej (AOI).

4. Wyrównowanie i laminowanie   warstwy

Regiony rdzenia są następnie przygotowywane i układane razem z prepregiem i materiałami rdzeniowymi w pożądanym   zamówić, gdy warstwy wewnętrzne są gotowe. Dokładność jest ważna w tym momencie   aby wszystkie warstwy były ładnie razem.

Stak   jest następnie laminowane w taki sposób, że:

Ciepło i ciśnienie: w   stos jest następnie wyciskany razem w prasie w wysokiej temperaturze, powodując stopienie prepregu i tworzenie więzi między warstwami.

Utwardz stos laminacji jest utwardzony, aby utwardzić więzi i generować   stały PCB .

5. Wiertanie

Vias są   następnie wiercony za pomocą otworów wierconych do PCB łączyć wszystkie warstwy. Otwory są zlokalizowane i rozmiarowane przy użyciu wysokiej precyzji   Wiertarka CNC.

Vias w wysokich wielowarstwowych PCB   występują w następujących rodzajach:

• Przez otwory Vias: Przejdź całą drogę przez   tablicy.
• Blind Vias: Połącz warstwy zewnętrzne z warstwami wewnętrznymi, ale nie całkowicie   przez PCB .
• Burried Vias: Połączenie elektryczne do   warstwy wewnętrzne bez przenikania warstw zewnętrznych.

6. Powlekanie i osadzanie miedzi

Po tym jak dziury są   isplled, otwory są pokryte miedzią, aby zapewnić połączenie elektryczne między warstwami. Obejmuje to:

• Czyszczenie: dziura   jest oczyszczona, przez którą należy oczyszczyć śmieci wiertnicze i podobne.
• Odłożenie bez elektryczności: Odłożenie   cienkiej warstwy miedzi wewnątrz otworów i na powierzchni płyty jest wykonywana chemicznie.
• Powlekanie: Dodaje się więcej miedzi, dopóki miedź nie będzie prawidłowa   grubość.

7. Obrazowanie   i Etrowanie warstwy zewnętrznej

Jest podobny do warstw wewnętrznych: 3.2   Warstwy zewnętrzne Warstwy zewnętrzne są przetwarzane w ten sam sposób.

Zastosowanie Photoresist:   Film wrażliwy na światło jest powlekany na zewnętrzną stronę.

Przeszczep obrazu: Obwód   wzór jest przeszczepiony przez ekspozycję na światło UV.

Etrowanie: Każda miedź, która nie jest pokryta rezystem, jest wytrawiona, pozostawiając   układ wzorcowy z miedzi przewodzącej.

8. Aplikacja maski lutowej

Warstwa maski lutowej jest używana do zawieszenia PCB i jego ślady miedzi, aby zapobiec lutowaniu mostów podczas   montaż. Proces obejmuje:

• Coat": płyta jest powlekana lutowaniem   materiał maskowy.
• Ekspozycja na promieniowanie UV: Maska lutownicza jest utwardzana promieniowaniem UV   światło.
• Leczenie: Deska jest pieczona   tak, aby maska lutowa utwardzała.

9. Wykończenie powierzchni

Powierzchnia miedzi jest   pokryte wykończeniem powierzchniowym w celu ochrony miedzi i zapewnienia akceptowalności lutowania. Niektóre z popularnych wykończeń powierzchniowych dla   wysoka liczba warstw PCB obejmują:

• HASL (Hot Air Solder Leveling): Tańsza alternatywa, lutowalność   Jest dobrze.
• ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold): Doskonała odporność na korozję i płaskość   urządzenia pitch.
• OSP  (Konserwant lutowności organicznej): przyjazny dla środowiska i kieszeni.

10. Testowanie i kontrola jakości

Testowanie jest bardzo ważnym procesem gwarantującym funkcjonalność i   niezawodność wysoka wielowarstwowa PCB . Sekwencja   Testy przeprowadzane są zazwyczaj przy użyciu:

• Testy elektryczne: sprawdza ciągłość i izolację   Wszystkie obwody.
• Test impedancji: Gwarantuje, że poziom impedancji dla   Sygnał wysokiej częstotliwości pozostaje taki sam.
• Testowanie termiczne: płyta jest testowana   ze względu na wydajność termiczną podczas pracy.
• Such  testy przeprowadzane są z dużą dokładnością i ekonomią przy użyciu zautomatyzowanego sprzętu testowego.

Trudności w produkcji wysokich wielowarstw PCB

There  Istnieje wiele problemów, które należy rozwiązać, gdy producenci produkują wysokowarstwowe produkty PCB, takie jak:

Wymaganie wysokiej precyzji: staje się trudne   utrzymać wyrównanie i wyższą precyzję w miarę wzrostu warstw.

Wybór materiału: może być trudne   zlokalizować materiały, które spełniają pożądaną wydajność, ale są ekonomiczne.

Problemy termiczne: Wysoka liczba wielowarstwowych płyt PCB produkuje dużo ciepła, które potrzebuje   Aby być rozproszonym.

Koszt: Ze względu na wyrafinowaność i wymaganie wyrafinowanego wyposażenia, wysokie wielowarstwowe płyty PCB są bardziej   kosztowne do produkcji.

Najlepsze praktyki w produkcji wielowarstwowych płyt PCB

Czas do podsumowania kosztów Wysoka wielowarstwowa PCB Porady produkcyjne   Aby wytwarzać wysokowarstwowe PCB, producenci muszą stosować następujące najlepsze praktyki:

Work  z EMPOWERED Designers: Partnerzy z doświadczonymi PCB projektanci przygotować układ, aby był manufacturable.

Inwestuj   w najnowszym wyposażeniu: Wykorzystaj najnowocześniejsze urządzenia do wiercenia, powlekania i testowania.

Wykonaj ścisłą kontrolę jakości: sprawdź i przetestuj na wszystkich etapach   produkcji. Wybierz niezawodnych dostawców:   Znajdź godnych zaufania dostawców dobrej jakości materiałów.

FAQ dla High Multilayer PCB

• Co jest najwyższe   wielowarstwowe PCB ?
• Liczba warstw w wysokich wielowarstwowych płytach PCB przekracza 50 dla niektórych złożonych projektów i   specyfikacje aplikacji.

• What  jest materiałem do wysokiej wielowarstwowej PCB ?
• Typowe materiały obejmują FR4, Rogers, poliimid i teflon dla podłoża oraz wysokiej jakości miedź dla przewodnika   warstwy.

• Jak tworzą się dziury   w wysokich wielowarstwowych PCB?
• Dziury przenośne są wiercone do PCB i pokryte miedzią, aby zapewnić połączenia między warstwami.

• Co sprawia   wysoki poziom obwody drukowane HDI Tak drogie?
• Wymagany skomplikowany proces i zaawansowany sprzęt,   w połączeniu z wysoką jakością używanych materiałów, są to, co sprawia, że wysokie wielowarstwowe płyty PCB są droższe.

Wniosek

Wysoka wielowarstwowość PCB produkcja jest skomplikowana i wysoce wyspecjalizowana   proces wymagający precyzji, wiedzy i zaawansowanej technologii. Od układu, wyboru materiału, wyrównania warstw i gruntownego testowania, każdy krok ma kluczowe znaczenie dla ogólnej jakości i niezawodności   produkt końcowy. Producenci są w stanie produkować wysokie PCB wielowarstwowe surowe normy wymagane przez dzisiejsze urządzenia elektroniczne, przestrzegając   najlepszych praktyk i radzenia sobie z wyzwaniami. Z rozwojem   technologii, wymóg stosowania wysokich wielowarstwowych płytek PCB będzie coraz ważniejszy i staje się niezbędną częścią przyszłości elektronicznej.

Aplikacja komunikacyjna