Dans les appareils électroniques modernes, qu'il s'agisse d'une petite montre intelligente ou d'un superordinateur complexe,carte de circuit imprimétransporte les connexions électriques des composants électroniques et est la clé pour réaliser les fonctions des produits électroniques. Son processus de production est complexe et précis, impliquant de nombreuses étapes de processus, dont chacune joue un rôle décisif dans la performance et la qualité du produit final.
Sélection et découpe des matériaux : construire une base solide pour la production de circuits imprimés
Des matières premières soigneusement sélectionnées
Sélectionnez des stratifiés-cuivrés appropriés en fonction des exigences de conception. Le stratifié cuivré est composé d’une feuille de cuivre et d’un substrat isolant. Les substrats isolants courants comprennent la résine époxy en fibre de verre, le polyimide, etc. Différents substrats ont des propriétés électriques, mécaniques et thermiques différentes. FR-4 convient à la plupart des produits électroniques ordinaires, tandis que PI fonctionne mieux dans des scénarios d'application spéciaux tels que les températures et les fréquences élevées. Dans le même temps, il est nécessaire de déterminer l'épaisseur de la feuille de cuivre pour les stratifiés cuivrés, qui comprennent généralement des épaisseurs de 18 μm, 35 μm, 70 μm, etc., en fonction de facteurs tels que la capacité de transport de courant et les exigences de transmission du signal de la carte de circuit imprimé.
Opération de coupe précise
Utilisez des équipements de découpe, tels que des machines de découpe CNC, pour couper des-stratifiés cuivrés-de grande taille en petits morceaux adaptés à la production et au traitement ultérieurs. Lors de la découpe, la précision dimensionnelle est strictement requise et l'erreur est généralement contrôlée dans une très petite plage, telle que ± 0,1 mm, pour répondre aux exigences de conception. Dans le même temps, faites attention à la planéité de la coupe pour éviter les bavures ou les irrégularités sur les bords de la planche, afin de ne pas affecter les procédures de traitement ultérieures.
Sculpture de la couche interne : construction de circuits de base de circuits imprimés
Pré-traitement du transfert graphique interne
Après la découpe, la surface du panneau cuivré-doit d'abord être nettoyée et rendue rugueuse. Le nettoyage vise à éliminer les impuretés telles que l’huile et la poussière de la surface du panneau et peut être réalisé en combinant des agents de nettoyage chimiques avec un récurage physique. Le traitement de grossissement utilise des méthodes telles que la gravure chimique ou le meulage mécanique pour rendre rugueuse la surface du panneau et améliorer l'adhérence entre le film sec et la surface du panneau lors du laminage ultérieur. Ensuite, un traitement de micro-gravure est effectué pour éliminer davantage la couche d’oxyde de surface et activer la surface du cuivre. La quantité de microgravure est généralement contrôlée à environ 1 à 2 µm.
Développement du pressage et de l'exposition du film
Appliquer le film sec sur la surface du stratifié recouvert de cuivre-traité par pressage à chaud. Les paramètres de température, de pression et de vitesse du processus de laminage doivent être ajustés en fonction des caractéristiques du film sec et de l'état de la feuille. Généralement, la température de stratification est comprise entre 100-120 degrés C, la pression est d'environ 3-5 kg/cm² et la vitesse est d'environ 1 à 2 m/min. Ensuite, placez le panneau laminé recouvert de cuivre sous la machine d'exposition et exposez le film sec à la lumière ultraviolette selon le modèle de circuit de la couche interne dans le fichier Gerber. L'énergie d'exposition doit être contrôlée avec précision. S'il est trop élevé, le film sec sera surexposé et les graphismes seront déformés. S'il est trop faible, l'exposition du film sec sera insuffisante et les graphismes seront flous. L'énergie d'exposition est généralement ajustée entre 80 et 150 mJ/cm² selon le type et l'épaisseur du film sec. Par la suite, le film sec non exposé a été dissous et retiré à l'aide d'un révélateur, et le motif du film sec exposé a été conservé, atteignant ainsi l'objectif de transférer le motif de circuit de la couche interne du fichier Gerber au stratifié cuivré. La concentration, la température et le temps de développement du révélateur doivent être strictement contrôlés. Par exemple, la concentration du révélateur est généralement d'environ 1 à 3 %, la température est comprise entre 30 et 35 degrés C et le temps de développement est d'environ 60 à 90 secondes.
Gravure et détection de la couche interne
Mettez le stratifié recouvert de cuivre- développé dans une solution de gravure, ce qui corrodera la feuille de cuivre qui n'est pas protégée par le film sec, formant ainsi un circuit de couche interne. Des solutions de gravure acides, telles qu'une solution de gravure au chlorure de cuivre, sont souvent utilisées comme solutions de gravure. Pendant le processus de gravure, des paramètres tels que la concentration, la température et la vitesse de gravure de la solution de gravure doivent être contrôlés. La concentration de la solution de gravure est généralement d'environ 1-2mol/L, la température est comprise entre 40 et 50 degrés C et la vitesse de gravure varie de 1 à 3 μm/min en fonction de la densité des lignes et de l'équipement de gravure. Après la gravure, nettoyez la carte recouverte de cuivre gravée pour éliminer les résidus de solution de gravure et les ions de cuivre. Enfin, utilisez un équipement d’inspection optique automatique pour effectuer des inspections sur le circuit interne. L'équipement AOI utilise la technologie d'imagerie optique et d'analyse d'image pour vérifier les défauts tels que les circuits ouverts, les courts-circuits et les largeurs de ligne incohérentes dans le circuit. Une fois que la différence dépasse le seuil fixé, elle sera marquée comme point de défaut.
Processus de compression : création d'une structure de circuit imprimé multicouche-
Le brunissement améliore la force de liaison
Effectuez un traitement de brunissement sur le circuit imprimé interne pour générer un film de brunissement uniforme, rugueux et chimiquement actif sur la surface du cuivre. Pendant le processus de brunissement, la solution de brunissement subit une réaction chimique avec la surface du cuivre et l'épaisseur du film de brunissement est généralement d'environ 0,5 à 1,5 µm. Le film brunissant peut améliorer l'adhésion entre le circuit de couche interne et la feuille semi-durcie, empêchant ainsi efficacement l'apparition de délaminage.
Empilage précis et compression à haute température et haute pression
Selon les couches de conception, les circuits imprimés de la couche interne et les feuilles semi-durcies ayant subi un traitement de brunissage sont empilées dans un ordre spécifique. Lors du laminage, il est nécessaire d'assurer un positionnement précis de chaque couche et de contrôler l'erreur dans une très petite plage, telle que ± 0,05 mm. Pendant le processus de stratification, la feuille semi-durcie liera les circuits imprimés de chaque couche ensemble et comblera les espaces entre les couches. Ensuite, placez les planches multicouches empilées - dans la machine à plastifier pour la plastification. La machine à plastifier fait fondre et fait couler la feuille semi-solide à haute température et haute pression, liant fermement les couches de circuits imprimés pour former une structure de carte multi-couche. Les paramètres tels que la température, la pression et le temps de pressage pendant le processus de pressage doivent être ajustés avec précision en fonction de facteurs tels que le type de panneau, le nombre de couches et les caractéristiques de la feuille semi-durcie. Le temps de pressage est généralement d'environ 60 à 120 minutes.
Le post-traitement améliore la qualité
Après la stratification, le panneau multi-couche doit subir un post-traitement pour éliminer les matériaux en excès tels que les débordements de colle des bords du panneau, et pour polir et chanfreiner les bords du panneau afin d'améliorer la qualité de l'apparence et les propriétés mécaniques du panneau multi-couche.
Opération de perçage : Ouvrir les canaux de connexion électrique
Chemin de planification de la programmation du forage
En vous basant sur les informations sur les trous traversants du fichier Gerber, programmez l'équipement de forage pour déterminer la position des coordonnées, la taille de l'ouverture, la séquence de forage et d'autres informations pour chaque trou traversant. Lors de la programmation, il est important d’équilibrer l’efficacité et la qualité du forage, d’optimiser la séquence de forage et de réduire le temps de déplacement inactif de l’équipement de forage.
Forage précis et nettoyage des parois des trous
Utilisez une perceuse CNC pour percer des trous selon les paramètres programmés. Lors du perçage, il est nécessaire de contrôler strictement les paramètres tels que la vitesse de perçage, l'avance et la vitesse du foret. Pour les forets de différents diamètres et différents matériaux de tôle, ces paramètres doivent être ajustés en conséquence. Par exemple, pour les forets de diamètres plus petits, tels que 0,2 mm, la vitesse de perçage doit être réduite de manière appropriée pour éviter que le foret ne se brise ; Pour les matériaux en feuilles plus durs, la vitesse de perçage devra peut-être être augmentée. Pendant le processus de perçage, il est nécessaire de garantir la précision du diamètre du trou, avec une erreur généralement contrôlée à ± 0,05 mm. Dans le même temps, il convient de prêter attention à la verticalité du forage pour éviter les trous inclinés, car ils peuvent affecter la métallisation ultérieure et la qualité de la connexion électrique du trou. Une fois le forage terminé, la paroi du trou doit être nettoyée pour éliminer les débris, les taches d'huile et autres impuretés générées pendant le processus de forage. Le soufflage d'air à haute pression, le nettoyage chimique et d'autres méthodes peuvent être utilisés pour garantir que la paroi du trou est propre et sèche, préparant ainsi la métallisation ultérieure du trou.
Métallisation des trous et galvanoplastie : doter les parois des trous de conductivité
Traitement d'activation de métallisation des pores
Tout d’abord, activez la paroi des pores pour activer la surface en cuivre de la paroi des pores, ce qui facilite le bon déroulement du cuivrage chimique ultérieur. Le traitement d'activation utilise généralement une solution de sel de palladium, qui adsorbe une couche d'atomes de palladium sur la surface de cuivre de la paroi des pores par réaction chimique, servant de centre catalytique pour le placage de cuivre autocatalytique. Pendant le processus d’activation, il est nécessaire de contrôler la concentration, la température et la durée de traitement de la solution d’activation. La concentration de la solution d'activation est généralement d'environ 0,1 à 0,3 g/L, la température est comprise entre 30 et 40 degrés C et la durée de traitement est d'environ 3 à 5 minutes.
Cuivrage chimique et épaississement par galvanoplastie
Effectuez un placage de cuivre autocatalytique sur les parois des pores activés. La solution chimique de cuivrage contient des sels de cuivre, des agents réducteurs et d’autres composants. Sous la catalyse des atomes de palladium, les ions cuivre sont réduits en atomes de cuivre sur la paroi des pores, formant une fine couche de cuivre sur la paroi des pores. Pendant le processus de cuivrage autocatalytique, il est nécessaire de contrôler strictement les paramètres tels que la concentration, la température, la valeur du pH et le temps de placage de la solution de placage. La concentration de la solution de placage est généralement de 10 à 20 g/L de sulfate de cuivre et de 5 à 10 g/L de formaldéhyde, et la température est comprise entre 25 et 35 degrés C. La couche de cuivre formée par placage de cuivre autocatalytique est relativement fine, et afin de répondre aux exigences de performances électriques, un épaississement par galvanoplastie est également nécessaire. Lors de la galvanoplastie, une couche de cuivre d'une épaisseur spécifiée est électrodéposée sur la peau de cuivre exposée ou la paroi du trou du motif de circuit, et des couches d'or, de nickel ou d'étain sont électrodéposées selon les besoins. Le processus de galvanoplastie nécessite également un contrôle précis de paramètres tels que la composition, la concentration, la température et la densité de courant de la solution de placage pour garantir une épaisseur de revêtement uniforme et d'excellentes performances.
Mise en forme de la couche externe : améliore la disposition des circuits imprimés
Prétraitement externe-et transfert graphique
Semblable à la couche intérieure, nettoyez d’abord la surface extérieure pour éliminer les polluants. Ensuite, effectuez les opérations de stratification, d'exposition et de développement pour transférer le motif de circuit externe conçu sur la carte. Le contrôle des paramètres de processus pour le pressage, l'exposition et le développement du film est similaire à celui de la production de circuits de couche interne, mais en raison de la complexité de la production de circuits de couche externe et des exigences de précision plus élevées, la précision du contrôle de chaque paramètre est également plus stricte.
Galvanoplastie graphique et formage par gravure
Effectuez une galvanoplastie graphique sur le motif de circuit exposé et développé pour épaissir le circuit. Une fois la galvanoplastie terminée, retirez le film sec, puis utilisez une solution de gravure pour graver la couche de cuivre non protégée, formant ainsi le circuit final de la couche externe. Ensuite, des traitements ultérieurs tels que le décapage de l'étain seront effectués selon les besoins pour répondre aux exigences de conception du circuit.
Protection extérieure : veillez à la sécurité des circuits imprimés
Masque de soudure photosensible et traitement de surface
Appliquez une couche d'encre de masque de soudure photosensible sur la carte et formez une couche de masque de soudure par exposition et développement pour protéger le circuit d'une soudure accidentelle. Dans le même temps, un traitement de surface tel qu'un traitement chimique au nickel-or est effectué pour améliorer les performances de soudage et la résistance à la corrosion. Dans le processus de traitement chimique du nickel-or, le placage au nickel est d'abord suivi du placage à l'or. La couche de nickel peut bloquer la diffusion du cuivre, tandis que la couche d'or a une bonne résistance à l'oxydation et une bonne conductivité, ce qui peut améliorer considérablement les performances et la fiabilité du circuit imprimé.
Texte de sérigraphie et symboles de marquage
L'impression de texte et de symboles de marquage sur la carte facilite l'assemblage et la maintenance ultérieurs, offrant ainsi une commodité pour la production, le débogage et la maintenance des produits électroniques.
Emballage de test : garantir une livraison de qualité des circuits imprimés
Soigneusement emballé et livré en toute sécurité
Après avoir passé l'inspection, le circuit imprimé est emballé sous vide et emballé pour l'expédition afin de garantir que le produit n'est pas endommagé pendant le transport et est livré sans problème au client.