Меню
Блог

Как делают печатные платы: этапы производства

Многослойная печатная плата строится изнутри наружу. У каждого этапа одна задача, и порядок нельзя изменить.

Инженерная редакция Hitech Circuits

Шэньчжэнь, Китай · производство и монтаж плат

2 мин чтения

Опубликовано:

Последнее обновление:

Техническая проверка: Технологические данные сверены с опубликованным листом возможностей.

Последовательность операций

Изготовление осуществляется в фиксированном порядке. Шестислойная плата проходит следующие этапы:

  1. Подготовка данных и DFM. Проверяются файлы Gerber, файл сверления и структура слоев, проектируется панель, и определяется технологический маршрут.

  2. Визуализация внутренних слоев. Сухой пленочный резист ламинируется, экспонируется через изображение и проявляется; защищаемая им медь остается.

  3. Травление внутренних слоев. Незащищенная медь удаляется, затем резист снимается. Теперь существуют внутренние схемы.

  4. АОИ и ламинирование. Внутренние слои проверяются, затем укладываются друг на друга с препрегом между ними и прессуются под воздействием тепла и давления до тех пор, пока смола не растечется и не затвердеет.

  5. Сверление. Через ламинат сверлятся отверстия: минимум 0,15 мм механическим способом, 0,1 мм лазером для микропереходов.

  6. Гальваническое покрытие. Тонкий слой меди наносится в отверстия (и на поверхность, в зависимости от процесса) для электрического соединения слоев.

  7. Формирование внешнего слоя и травление. Формируются внешние цепи, затем панель травится и очищается.

  8. Пайочная маска и маркировка. Наносится маска, экспонируется и отверждается; маркировка печатается и отверждается.

  9. Поверхностная обработка. На открытую медь наносится покрытие HASL, ENIG, иммерсионное серебро или олово, OSP или другое покрытие.

  10. Трассировка, тестирование и проверка. Платы разделяются, проходят электрическое тестирование, проверяются и упаковываются.

Где могут возникнуть ошибки в процессе

Каждый этап имеет одну характерную причину отказа, и большинство из них определяются еще до начала работы над панелью.

  • Совмещение слоев. Слои должны совпадать. Несоответствие сверла и медного слоя, а также межслойное несовпадение — вот почему кольцевое покрытие является обязательным и проверяется.

  • Контроль травления. Чрезмерное травление сужает дорожки и расширяет зазоры; недостаточное травление оставляет медь там, где её быть не должно. Именно здесь решающее значение имеют тонкие детали.

  • Распределение покрытия. В центре панели покрытие в отверстиях меньше, чем по краям, если не контролировать ток и рисунок; толстый слой меди ухудшает ситуацию.

  • Растекание смолы. Слишком слабое растекание препрега приводит к образованию пустот; слишком сильное растекание истончает диэлектрик и смещает импеданс.

  • Толщина покрытия. Слишком тонкое покрытие окисляется при хранении; слишком толстое трескается или перекрывает мелкий шаг.

Что контролирует заказчик

Три параметра определяют большую часть результата: структура (материалы, плотность меди, толщина диэлектрика), набор элементов (ширина линий, размеры отверстий, кольцевая структура) и класс приемки. Все остальное — это технологический контроль со стороны производителя.

Плата, соответствующая заявленным характеристикам — 1–38 слоев, ширина линий и зазоров 0,06 мм, механические отверстия 0,15 мм, толщина 0,1–6,0 мм — это стандартная сборка. Плата, для которой требуются все эти параметры одновременно, — это совсем другое дело, для чего и существует DFM (проектирование для производства).

Куда дальше смотреть

Технологические ограничения приведены на странице возможностей; панель, на которой крепятся платы, описана в заметке о панелизации; использованные выше термины определены в глоссарии производства. О крайних значениях толщины см. в заметках о тонких платах и толстых платах.

Технические характеристики

Количество слоев
1–38 слоев
Минимальная ширина линии / зазор
0,06 мм
Медный вес
внешний слой 0,5–20 унций · внутренний слой 0,5–10 унций
Минимальное количество готовых отверстий
0,15 мм механический · 0,1 мм лазерный
Толщина платы
0,1–6,0 мм

Часто задаваемые вопросы

  • Почему многослойная печатная плата изготавливается изнутри наружу?

    Внутренние слои необходимо визуализировать и вытравить до соединения многослойной структуры, поскольку после ламинирования они оказываются скрытыми. Сердечники, несущие внутренние схемы, ламинируются вместе с помощью препрега, и только после этого добавляются внешние слои, сверлятся отверстия и наносятся металлы. Изменить этот порядок невозможно: невозможно вытравить внутренний слой на готовой плате.

  • В каких случаях меднение наносится методом гальванического покрытия, а не травления?

    После ламинирования и сверления в отверстия и на поверхность наносится медь, образуя соединение между слоями. Для создания толстого слоя меди используется несколько циклов нанесения покрытия, а осаждение методом трафаретного нанесения происходит только там, где это необходимо для схемы. Затем травление удаляет нежелательную медь, которая не была защищена резистом.

  • Что происходит после финишной обработки поверхности?

    Разметка или V-образная насечка отделяют платы от панели, электрическое тестирование проверяет соответствие каждой цепи списку соединений, а образцы разрезаются для подтверждения контакта меди со стенками отверстий и совмещения слоев. Визуальный осмотр в соответствии со стандартом IPC-A-600H и документацией партии завершает сборку; приемка осуществляется в соответствии со стандартом IPC-6012B.

Поделиться статьёй

← Блог

Похожие технические статьи

Запросите расчёт для вашего проекта печатной платы

Бесплатная инженерная проверка и расчёт для производства печатных плат, монтажа, закупки компонентов и сборки готовых изделий.