Como fabricar alta multicamada PCB ?

Requisito de alta multicamada PCB (Circuito impresso)   Boards) tem aumentado drasticamente com o desenvolvimento da eletrônica, comunicações e computação nos últimos anos. Alta multicamada   count PCBs são parte integrante de muitos dos dispositivos atuais, permitindo a implementação complexa de vários dispositivos em uma única placa de circuito. Mas a produção de PCBs de alta camada é um processo complexo e altamente especializado e requer tecnologia de última geração, engenharia   e controle de qualidade. Neste artigo vamos discutir o processo passo a passo para fabricar alta multicamada PCB e se concentrar nas preocupações, dificuldades e   melhores práticas.

O que são PCBs de alta camada?

Um CB refere-se a algumas camadas de padrões condutores (geralmente camadas de cobre) em mais de duas, as camadas de cada camada são   separados por materiais isolantes (material de resina ou outros materiais). Estes são geralmente   placas de pelo menos dez camadas, algumas em projetos de alta gama podem ser mais de cinquenta camadas. PCBs de alta camada / multi-camada são usados em aeroespacial, automóvel, médico, telecomunicações e consumidor   indústria eletrônica, onde compactez, confiabilidade e desempenho são fatores chave, respectivamente.

Uma característica importante de uma alta contagem de camadas PCB é que pode   hospedar circuitos mais complexos, bem como manter um fator de forma compacto. Estas são placas que oferecem maior densidade de roteamento, melhor qualidade de sinal e menor impacto EMI e, portanto, são altamente valiosas no mundo de alta velocidade e alta frequência.   design. Passos críticos na fabricação  of PCBs de alta camada

Alta multicamada PCB A fabricação é um processo complexo Fazendo um alto multicamada placa de circuito impresso é um processo complexo e de várias etapas que   exige precisão e habilidade. O processo de fabricação é   também ilustrado em detalhe, de acordo com o seguinte:

1. Desenhar o PCB Layout

Alta multicamada PCB Fabricação O primeiro passo para criar alta   multicamada PCB é um bom design. O PCB layout é projetado com a ajuda de sistemas de design assistido por computador (CAD) – por exemplo, ADVANCE. Isso incluirá localização pin-out de componentes, rota de trilhas de sinal, localização de energia e terra   aviões e assim por diante.

Importante   aspectos a considerar no design:

• Layer Stack-Up Design: é imperativo calcular o número   camadas e sua ordem. Um otimizado PCB empilhamento   reduz significativamente as perdas de sinal e melhora o desempenho EMI.
• Controle de impedância: o controle de impedância é importante para evitar o sinal   degradação especialmente para aplicações de alta frequência.
• Considerações térmicas:   Um projeto de refrigeração eficiente deve ser incluído no projeto para alcançar um desempenho confiável.

A validação do projeto com uma imitação do indutor é realizada para evitar possíveis problemas   Antes da fabricação.

2. Seleção de materiais

A seleção desses materiais, no entanto, é um fator importante no desempenho e confiabilidade   de PCBs de alta camada. Some  Os materiais comuns utilizados são:

Substrato: FR4 é usado na maioria dos casos, mas para alta   aplicações de frequência, material como Rogers, poliimida ou Teflon pode ser recomendado.

Folha de cobre: cobres de alta qualidade que exibem alta condutividade e FPCs são aplicados para o produto em termos de condutividade   propriedades.

Prepregação &   Núcleo - Os materiais isolantes que ligam as camadas de um PCB juntos e adicionar força.

Os materiais devem ser selecionados para atender às necessidades particulares da aplicação - por exemplo, alta térmica   resistência é necessária, constantes dielétricas baixas são exigidas, ou desempenho de alta frequência é necessário.

3. Preparação da camada interna

The  A fabricação é iniciada com as camadas internas. Estes   são feitos da seguinte forma:

Aplicação Photoresist O laminado revestido de cobre é aplicado   com filme fotosensível.

Transferência de imagem: PCB o design é transferido para a camada fotorresistente por exposição à luz UV. As áreas afetadas pela luz tornam-se duras, enquanto as áreas não expostas   são suaves.

Gravação: o cobre indesejado é químicamente   gravado, mover as áreas de cobre atrás da máscara.

Inspeção: a inspeção das camadas gravadas é realizada com a ajuda de   Sistemas de inspeção óptica automática (AOI).

4. Alinhamento e laminação do   camadas

As regiões do núcleo são então preparadas e empilhadas juntamente com pré-impregnado e materiais do núcleo em um desejado   ordem quando as camadas internas estiverem prontas. A precisão importa neste ponto   para ter todas as camadas bem juntas.

A pilha   Em seguida, é laminado de tal forma que:

Calor e pressão: o   empilhamento é então prensado juntos em uma prensa enquanto em alta temperatura, fazendo com que o pré-impregnado para derreter e formar uma ligação entre as camadas.

Cure a pilha de laminação é curada para curar as ligações e gerar   um sólido PCB .

5. perfuração

Vias são   então perfurado usando buracos perfurados no PCB para juntar todas as camadas. Os buracos são localizados e dimensionados usando uma alta precisão   Máquina de perfuração CNC.

Os vias em PCBs de alta camada   vêm nos seguintes tipos:

• Vias através do buraco: vá todo o caminho através do   quadro.
• Vias cegas: vincular camadas externas a camadas internas, mas não inteiramente   através do PCB .
• Burried Vias: Conexão elétrica para   camadas internas sem penetrar camadas externas.

6. chapamento e deposição de cobre

Depois que os buracos são   isplled, os buracos são chapados com cobre para fornecer conexão elétrica entre as camadas. Isso envolve:

• Limpeza: O buraco   é limpo através do qual os detritos de perfuração e similares devem ser limpos.
• Deposição Electroless: Deposição   de uma fina camada de cobre dentro dos buracos e na superfície da placa é feito químicamente.
• Revestimento: Mais cobre é adicionado até que o cobre seja o correto   espessura.

7. Imagens   e gravar a camada externa

É semelhante às camadas internas: 3.2   As camadas externas são processadas da mesma forma.

Aplicação do Photoresist:   Um filme fotosensível é revestido para um lado externo.

Transplante de imagem: um circuito   padrão é transplantado pela exposição à luz UV.

Gravação: Qualquer cobre que não é coberto pela resistência é gravado longe, deixando um   circuito padronizado de cobre condutor.

8. Aplicação da máscara de solda

Uma camada de máscara de solda é usada para encapsular o PCB e seus vestígios de cobre para evitar pontes de solda durante   assembleia. O processo envolve:

• Coat": A placa é revestida com solda   Máscara material.
• Exposição UV: A máscara de solda é curada com UV   luz.
• Cura: a placa é cozida   para que a máscara de solda endureça.

9. Acabamento de superfície

A superfície de cobre exposta é   revestido com um acabamento superficial para proteger o cobre e fornecer aceitabilidade para solda. Alguns dos acabamentos de superfície populares para   alta contagem de camadas PCB incluem:

• HASL (Hot Air Solder Leveling): Uma alternativa mais barata, as soldabilidades   está bem.
• ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold): Excelente resistência à corrosão e planicidade para finas   dispositivos de pitch.
• OSP  (Conservante de soldabilidade orgânica): Eco e bolso amigável.

10. Teste e controle de qualidade

O teste é um processo muito importante para garantir a funcionalidade e   A confiabilidade do alta multicamada PCB Sequência   Os testes geralmente são realizados usando:

• Testes Elétricos: Verifica a continuidade e o isolamento de   todos os circuitos.
• Teste de impedância: garante que o nível de impedância para o   O sinal de alta frequência mantém o mesmo.
• Teste térmico: a placa é testada   pelo seu desempenho térmico durante a operação.
• Such  testes são realizados com grande precisão e economia usando equipamentos de teste automatizados.

Dificuldades na fabricação de alta multicamada PCB

There  Existem inúmeros problemas que precisam ser resolvidos quando os fabricantes produzem produtos de PCBs de alta camada, como:

Requisito de alta precisão: torna-se difícil   manter o alinhamento e maior precisão à medida que as camadas crescem.

Selecção de materiais: pode ser difícil   para localizar materiais que atendam ao desempenho desejado, mas são econômicos.

Problemas térmicos: PCBs de alta contagem de camadas produzem muito calor que precisa   para ser dissipado.

Custo: Devido à sofisticação e exigência de equipamentos sofisticados, PCBs multicamada elevados são mais   caro para fabricar.

Melhores práticas para fabricar PCBs de alta camada

Tempo para Resumo do custo custo Alto Multi-camada PCB fabricação Dicas   Para fazer PCBs de alta camada, os produtores devem usar as seguintes melhores práticas:

Work  com EMPOWERED Designers: Parceiro com experientes PCB designers para preparar o layout para ser manufaturável.

Investir   no último equipamento: Utilize equipamentos de ponta para perfuração, chapagem e teste.

Execute controle de qualidade rigoroso: verifique e teste em todas as fases   de fabricação. Selecione fornecedores confiáveis:   Encontre fornecedores confiáveis para materiais de boa qualidade.

FAQ para High Multilayer PCB

• Qual é o mais alto   Multicamada de PCB ?
• O número de camadas em PCBs multicamada elevados excede 50 para alguns projetos complexos e   especificações de aplicação.

• What  é o material para alta multicamada PCB ?
• Os materiais típicos incluem FR4, Rogers, poliimida e Teflon para o substrato e cobre de alta qualidade para o condutor   camadas.

• Como são criados buracos   em PCBs de alta camada?
• Os buracos são perfurados no PCB e cobre-chapado para fornecer conexões entre camadas.

• O que faz   alto nível HDI PCBs Tão caro?
• O processo complexo e o equipamento avançado necessários,   em combinação com a alta qualidade dos materiais usados, são o que tornam os PCBs multicamada mais caros.

Conclusão

Alta multicamada PCB A produção é complexa e altamente especializada.   processo que exige precisão, conhecimento e tecnologia de ponta. Desde o layout, seleção de materiais, alinhamento de camadas e testes minuciosos, cada etapa é crítica para a qualidade e confiabilidade gerais de   o produto final. Os fabricantes são capazes de fabricar alta PCBs multicamadas para os padrões rigorosos exigidos pelos dispositivos eletrônicos de hoje, aderindo a   melhores práticas e enfrentar desafios. Com o desenvolvimento   da tecnologia, a exigência de usar os PCBs multicamada de alta vai se tornar cada vez mais significativa e está se tornando uma parte indispensável do futuro eletrônico.

Aplicação de comunicações