Jak wyprodukować wielowarstwową płytkę drukowaną?

Kompletny przewodnik po wielowarstwowej płytce drukowanej

Wielowarstwowa płytka drukowana to rodzaj płytki drukowanej, która zawiera trzy lub więcej warstw materiału przewodzącego. Płyty te zwiększają dostępną powierzchnię do okablowania. Ilekroć mówimy o kilku warstwach, oznacza to, że rozważamy kilka wzorów prowadzenia na tablicy conducting. Zwykle są to wielowarstwowe płytki PCB Sztywna płytka drukowana. To dlatego, że bardzo trudno jest stworzyć go w elastycznym formacie.

Ilość warstw zależy od Twoich potrzeb. Więc warstwy mogą mieć do 100. jednak, 4 do 8 płytki PCB warstwowe mają powszechne zastosowanie w różnych aplikacjach .,. Obwody komplikują się wraz ze wzrostem ilości warstw. Możesz więc dostosować różne liczby warstw do swoich potrzeb.

Różne podstawowe elementy wielowarstwowej płytki drukowanej

Tam są 4 główne elementy wielowarstwowej płytki drukowanej w następujący sposób:

1. Podłoże: jest to najważniejsza część zwykle wykonana z włókna szklanego. Włókno szklane zapewnia wytrzymałość rdzenia PCB i jest odporne na pękanie. Możesz uznać podłoże za szkielet PCB.
2. Warstwa miedzi: To zależy od rodzaju tablicy. Tak więc ta warstwa może być w całości z miedzi lub z folii miedzianej. Niezależnie od rodzaju deski, warstwa miedzi jest nadal taka sama. Tak więc miedź przenosi sygnały elektryczne do i z płytek drukowanych. Możesz uznać tę warstwę za układ nerwowy. Przenosi sygnały z mózgu do mięśni i na odwrót.
3. Maska lutownicza: Jest to warstwa polimeru, która chroni warstwę miedzi. Więc w zasadzie zapobiega zwarciom, gdy miedź wchodzi w kontakt ze środowiskiem. Więc możesz uznać maskę lutowniczą za skórę PCB.
4. Sitodruk: To jest ostatnia część PCB. Sitodruk w zasadzie pokazuje numer części, symbolika, oraz loga różnych elementów na tablicy. Ponadto, dostarcza również informacji, takich jak ustawienia przełączania symboli, punkty testowe, i referencje komponentów.

Jak wyprodukować wielowarstwową płytkę drukowaną??

Oto kompletny przewodnik krok po kroku dotyczący produkcji wielowarstwowej płytki drukowanej:

1. Projektowanie

Pierwszym i najważniejszym krokiem do projektowanie PCB i przygotować je do produkcji. Wszyscy producenci mają własne podejście do tego procesu. Ogólnie, projektant opracowuje schemat obwodów i spełnia wszystkie nakreślone wymagania. Do projektowania dostępne są różne typy oprogramowania, takie jak Extended Gerber.

Możesz więc użyć Extended Gerber lub dowolnego innego narzędzia do zaprojektowania obwodu. Po zaprojektowaniu obwodu, dokładnie sprawdź cały projekt. Upewnij się, że w całym planie nie ma błędów. Po zaprojektowaniu, możesz wysłać ten projekt do zakładu produkcyjnego, aby rozpocząć budowę obwodów.

2. Drukowanie zdjęć

W tym kroku, możesz użyć laserowego plotera fotograficznego, aby wykreślić film dla każdej pojedynczej warstwy. Fotoploter laserowy to narzędzie służące do tworzenia foto-narzędzi do maski lutowniczej i sitodruku. Grubość folii wynosi około 7 mils.

Wielu producentów używa specjalnego sprzętu do bezpośredniego obrazowania laserowego, który obrazuje bezpośrednio na suchej warstwie. Ta technika obniża koszty. Ponadto, proces jest dokładniejszy i skuteczniejszy. Dzięki temu możesz wytwarzać warstwy wewnętrzne i zewnętrzne za pomocą bezpośredniego obrazowania laserowego (LSI).

3. Obrazowanie i rozwijanie lub wytrawianie

Ten proces nakłada podstawowe obrazy, takie jak podkładki i ślady, na płytkę drukowaną. poza tym, proces DES tworzy wzór miedzi dla poszycia. Oto, co zrobić na tym etapie:

• Zastosuj zdjęcie możliwe do wyobrażenia na miedzianych panelach.
• Ponadto, zobrazuj panele za pomocą LSI.
• Wytrawij całą odsłoniętą miedź z panelu.
• Usuń pozostałą suchą warstwę i po prostu pozostaw pozostały wzór miedzi na wewnętrzne warstwy.

4. Automatyczna kontrola optyczna

AOI w zasadzie sprawdza różne warstwy wielowarstwowej płytki drukowanej przed laminowaniem wszystkich warstw razem. Optyka porównuje dane projektowe PCB z rzeczywistym obrazem na panelu;. Wszelkie różnice, takie jak brak lub dodatkowa miedź, mogą skutkować rozwarciem lub szortami. Tak więc proces ten w zasadzie pomaga producentom wykryć wszelkie defekty w obwodach.

5. Tlenek

Tlenek to obróbka chemiczna warstw wewnętrznych przed laminowaniem wielowarstwowych PCB. co więcej, kod tlenku jest brązowy lub czarny w zależności od procesu. Jest to ważny krok w kierunku zwiększenia chropowatości miedzi w celu zwiększenia siły wiązania laminatu. Ponadto, proces ten zapobiega separacji między różnymi warstwami materiału podstawowego.

6. Laminowanie

Aby wyprodukować wielowarstwową płytkę drukowaną, różne warstwy włókna szklanego z dodatkiem żywicy epoksydowej są laminowane razem. Do laminowania, producenci stosują wysoką temperaturę i ciśnienie za pomocą prasy hydraulicznej. Docisk i ciepło powodują stopienie arkusza z włókna szklanego i szczelne połączenie warstw. Po schłodzeniu tego materiału, ponadto podlega temu samemu procesowi produkcyjnemu co a dwustronna płytka drukowana.

7. Wiercenie

Wszystkie płytki PCB wymagają otworów do łączenia warstw miedzi, mocowanie komponentów i montaż PCB. Możesz więc wiercić otwory za pomocą zaawansowanych systemów wiercenia drilling. Systemy te wykorzystują narzędzia tnące z węglików spiekanych. Ponadto, mają konstrukcję umożliwiającą szybkie usuwanie wiórów w materiałach ściernych.

Wstępnie zaprogramowana wiertarka wierci otwory o określonej wielkości w dokładnym miejscu. Wiertarka działa więc zgodnie z danymi dostarczonymi przez projektanta. Projektanci dostarczają te informacje w postaci sterowanego numerycznie pliku wiertniczego.

W dodatku, cienki arkusz aluminium działa jako materiał wejściowy. poza tym, twarda tektura działa jako materiał wyjściowy. Tak więc ta technika zapewnia płynne wiercenie i pozwala uniknąć tworzenia różnych włókien.

8. Bezprądowe osadzanie miedzi

Po wierceniu, producenci nakładają chemicznie cienką warstwę miedzi na odsłoniętych powierzchniach paneli. Ponadto, nakładają powłokę miedzi na ścianki otworu za pomocą poszycia bezprądowego.

9. Warstwa zewnętrzna suchej folii

Po osadzeniu miedzi, należy nałożyć obrazy warstwy zewnętrznej, aby przygotować panel do galwanizacji. Możesz więc użyć maszyny do laminowania do powlekania warstw zewnętrznych suchą folią. Sucha folia jest materiałem, który można obrazować na zdjęciach. co więcej, ten proces jest prawie podobny do obrazowania wewnętrznych warstw wielowarstwowej płytki drukowanej.

10. Płyta

Proces galwanizacji obejmuje powlekanie miedzią wzoru przewodzącego. Plus na ściankach otworów płytki drukowanej. Grubość poszycia wynosi około 1 tysiąc. Po miedziowaniu, należy nałożyć cienką warstwę cynowania. Warstwa cynowania służy jako bariera przed trawieniem.

11. Paski i trawienie

Po zakończeniu procesu platerowania na panelu, suchy film pozostaje. Ale musisz usunąć miedź, która leży pod spodem. Teraz panel przejdzie przez proces SES. Więc SES to skrót od String Etch Strip.

W tym procesie, musisz wytrawić odsłoniętą miedź. Oznacza to, że usuniesz odsłonięty obszar miedzi za pomocą cyny. Więc ślady i podkładki wokół otworów i miedziane wzory pozostają tam. W końcu, usuniesz chemicznie pozostałą cynę, która zakrywa dziury i ślady. Więc po wykonaniu tego kroku, zostawiasz tylko odsłonięty laminat i miedź PCB.

Na tym etapie, szkielet PCB jest już gotowy. Teraz wszystkie dalsze kroki są związane z ochroną PCB.

12. Maska lutownicza i legenda

Większość producentów używa płynnych zdjęć, które można obrazować (LPI) Maska lutownicza chroniąca miedzianą powierzchnię. Dodatkowo chroni mostki lutownicze między różnymi komponentami podczas montażu.

Maska lutownicza LPI to w zasadzie światłoczuła maska ​​​​na bazie żywicy epoksydowej. Możesz pokryć cały panel za pomocą procesu sitodruku. Istnieje kilka innych metod alternatywnych dla tradycyjnego sitodruku. Możesz więc użyć takiej alternatywy do maskowania lutu.

Po masce lutowniczej, możesz zastosować legendę. Drukuje różne symbole i litery na płytce drukowanej w celach informacyjnych podczas montażu!.

13. Wykończenie powierzchni

Jest to ostatni i ostatni proces chemiczny do produkcji wielowarstwowej płytka drukowana. Maska lutownicza obejmuje prawie wszystkie obwody. Tak więc wykończenie powierzchni zapobiega utlenianiu pozostałego odsłoniętego obszaru miedzi.

Jest to ważny krok, ponieważ utlenionej miedzi nie można lutować. Ponadto, w tym kroku możesz użyć różnych rodzajów wykończenia powierzchni. Takich jak możesz poziom lutowania gorącym powietrzem (HASL).

Zaleta wielowarstwowej płytki drukowanej

Oto kilka zalet wielowarstwowej płytki drukowanej w porównaniu z innymi typami:

• Ma większą gęstość montażu niż jedno- i dwuwarstwowe PCB.
• Nie ma potrzeby stosowania kabli do łączenia różnych komponentów. Jest to więc idealny wybór w przypadku płytek PCB o niskiej masie.
• Te płytki drukowane są w mniejszych rozmiarach, co skutkuje mniejszymi wymaganiami przestrzennymi.
• Ekranowanie EMI jest proste i elastyczne.
• Elastyczność to kolejny czynnik wyróżniający wielowarstwową płytkę drukowaną spośród wszystkich płytek drukowanych.

Różne zastosowania wielowarstwowej płytki drukowanej

Wiele elementów elektronicznych wykorzystuje wielowarstwową płytkę drukowaną. co więcej, obwody te obejmują od średniozaawansowanych do złożonych zakresów struktury obwodów. Oto kilka ważnych zastosowań wielowarstwowych PCB:

• Monitory serca
• Transmisja telefonii komórkowej i wzmacniacze
• Akceleratory atomowe
• Sonda kosmiczna i sprzęt rentgenowski
• Analiza pogody i technologia GPS
• Przechowywanie danych i serwery plików
• Receptory światłowodowe i technologia Cat scan

Jak zidentyfikować wielowarstwową płytkę drukowaną?

Jeśli masz kilka PCB i chcesz sprawdzić całkowitą liczbę warstw, możesz wykonać te kroki.

Wystaw krawędź płytki drukowanej na światło, aby zobaczyć miedziane płaszczyzny. Więc w ten sposób, możesz z łatwością oglądać transy z bliska. Nawet jeśli wielowarstwowe płytki PCB nie zawierają ślepych przelotek, nadal możesz wykorzystać jasne światło do analizy warstw wewnętrznych.

Najlepszym miejscem do wykrycia warstw wewnętrznych jest brak widocznych ścieżek i linii na warstwach zewnętrznych. co więcej, większość producentów drukuje etykietę, aby zidentyfikować całkowitą liczbę warstw na płytce drukowanej. Więc patrząc tylko na krawędzie, możesz określić całkowitą liczbę warstw.