Les cartes à quatre -couches, avec leurs avantages de densité de câblage élevée et de transmission stable du signal, sont devenues des composants essentiels dans de nombreux systèmes électroniques complexes. Leur processus de production intègre un usinage de précision et un contrôle strict, chaque étape ayant un impact crucial sur les performances du produit.
1. Processus de préparation préliminaire
Les préparatifs préliminaires pour la production de cartes à quatre-couches constituent la base pour garantir le bon déroulement des processus ultérieurs. La première étape est la sélection du substrat, où les stratifiés cuivrés - appropriés (CCL) doivent être choisis en fonction des scénarios d'application et des exigences de performances du produit. Les performances d'isolation, la résistance mécanique, la résistance à la chaleur et d'autres paramètres du substrat doivent être soumis à des tests rigoureux pour garantir qu'il répond aux exigences d'utilisation des panneaux à quatre -couches.
II. Processus de production de la couche interne
La production de la couche interne est l'une des étapes clés de la fabrication d'une carte à quatre-couches, et sa qualité a un impact direct sur les performances de l'ensemble du circuit imprimé.
(1) Pré-traitement du substrat intérieur
Le prétraitement du stratifié interne cuivré-(CCL) vise à éliminer la couche d'oxyde, les taches d'huile et les impuretés sur la surface du substrat, améliorant ainsi l'adhérence de l'encre dans les processus ultérieurs. Le prétraitement comprend généralement des étapes telles que le dégraissage et la micro-gravure. Le dégraissage peut être obtenu par nettoyage chimique pour éliminer l'huile et la graisse présentes sur la surface du substrat. La micro-gravure, quant à elle, implique une gravure douce pour créer une surface rugueuse uniforme sur le substrat, renforçant ainsi la liaison avec l'encre.
(II) Production de circuits de couche interne
Tout d’abord, appliquez l’encre photosensible, en étalant l’encre liquide uniformément sur la surface du substrat interne, puis durcissez-la pour former un film en séchant. Ensuite, passez à l'exposition. Importez le fichier de modèle de circuit numérique préparé dans la machine d'exposition LDI, qui utilise la lumière laser pour numériser et exposer directement le substrat recouvert d'encre photosensible. Cela provoque une réaction de durcissement de l'encre dans les zones exposées au laser, tandis que les zones non exposées restent solubles.
Après exposition, le développement est réalisé en plaçant le substrat dans une solution révélatrice. L'encre non durcie est dissoute et éliminée, laissant un motif d'encre durcie sur la surface du substrat qui correspond au motif numérique. Ensuite, la gravure est réalisée en plaçant le substrat dans une solution de gravure. La feuille de cuivre non recouverte d'encre est éliminée par gravure et la feuille de cuivre restante forme le circuit de la couche interne. Ensuite, l'encre durcie sur la surface du circuit est éliminée par un processus de décapage du film, révélant la couche interne transparente du circuit.
(III) Inspection de la couche interne
Une fois la fabrication du circuit de la couche interne terminée, une inspection rigoureuse est requise. Le contenu de l'inspection comprend la conductivité du circuit, les conditions de court-circuit et si la largeur et l'espacement des lignes répondent aux exigences. Habituellement, un équipement d'inspection optique automatique est utilisé pour effectuer une analyse complète du circuit selon les principes d'imagerie optique, détectant rapidement les défauts du circuit et garantissant la qualité du circuit de la couche interne.
III. Processus de stratification
Le processus de stratification consiste à combiner le substrat interne, le préimprégné et la feuille de cuivre externe pour former la structure globale d'une carte à quatre-couches.
(1) Préparation au laminage
Selon les exigences, le substrat interne, le préimprégné et la feuille de cuivre externe sont empilés dans un certain ordre. Le préimprégné est constitué d'un tissu en fibre de verre imprégné de résine époxy, qui durcit sous l'effet de la chaleur et de la pression, servant d'agent de liaison entre les couches. Lors de l'empilement, il est nécessaire de garantir la précision de l'alignement de chaque couche, et des broches de positionnement sont généralement utilisées pour le positionnement afin d'éviter qu'un désalignement intercouche n'affecte les connexions du circuit.
(II) Opération de stratification
Placez les dalles pliées dans la plastifieuse et procédez au laminage dans les conditions de température, de pression et de temps spécifiées. Pendant le processus de stratification, la résine du préimprégné fondra et coulera, comblant les espaces entre les couches et se liant étroitement au substrat interne et à la feuille de cuivre externe. Simultanément, la résine durcira pour former une couche isolante rigide, séparant les circuits de chaque couche et réalisant une isolation électrique. Les paramètres du processus de stratification doivent être strictement contrôlés pour garantir une forte liaison intercouche, l'absence de bulles, de délaminage et d'autres défauts.
IV. Procédure de traitement de la couche externe
Après le laminage, l'étape de traitement de la couche externe commence, qui comprend principalement des processus tels que le perçage, la métallisation des trous et la fabrication de circuits de la couche externe.
(1) Forage
Selon les exigences, une perceuse CNC est utilisée pour percer divers trous de passage et trous de montage sur le panneau stratifié. Les vias sont utilisés pour réaliser des connexions électriques entre les couches de circuits, tandis que les trous de montage sont utilisés pour sécuriser les composants électroniques. Pendant le forage, il est nécessaire de contrôler la précision de position du trou de forage, la taille du diamètre du trou et la qualité de la paroi du trou pour éviter des problèmes tels que la déviation du trou et les parois rugueuses du trou. Une fois le forage terminé, les débris à l’intérieur des trous doivent être nettoyés pour garantir la qualité de la métallisation ultérieure des trous.
(II) Métallisation des trous
La métallisation des trous est un processus crucial pour réaliser la connexion électrique des vias. Tout d'abord, l'ébavurage est effectué pour éliminer les débris et les résidus de résine laissés sur la paroi du trou pendant le processus de perçage, garantissant ainsi que la paroi du trou est propre et bien rangée. Ensuite, un dépôt chimique de cuivre est effectué en plaçant le substrat dans une solution de dépôt de cuivre pour déposer une fine couche de cuivre sur la surface de la paroi du trou, rendant conductrice la paroi du trou initialement isolante. Ensuite, grâce au processus de galvanoplastie du cuivre, la couche de cuivre est encore épaissie sur la base de la couche de dépôt de cuivre, améliorant ainsi la conductivité et la fiabilité du via.
(III) Production de circuits de couche externe
Le processus de production des circuits à couche externe est similaire à celui des circuits à couche interne, comprenant des étapes telles que l'application d'une encre photosensible, l'exposition, le développement, la gravure et le retrait du film. Le processus d'exposition utilise également une machine d'exposition LDI pour obtenir une exposition précise basée sur le modèle de circuit numérique. Grâce à ces étapes, le modèle de circuit souhaité est formé sur la surface extérieure de la carte à quatre-couches. Contrairement aux circuits de couche interne, les circuits de couche externe doivent être connectés à des vias pour assurer la continuité électrique avec les circuits de couche interne.
(IV) Masque de soudure et impression de caractères
Pour protéger la couche externe des circuits et éviter l'oxydation, la corrosion et les courts-circuits, un revêtement de masque de soudure est nécessaire. En règle générale, on utilise une encre de masque de soudure photosensible qui forme une couche de masque de soudure sur la surface des circuits à protéger par des processus d'exposition et de développement, exposant des zones telles que des plages de soudure qui nécessitent une soudure. Les couleurs courantes pour les masques de soudure incluent le vert, le bleu, le noir, etc.
Après application du masque de soudure, l'impression des caractères est effectuée. Les informations sur les caractères telles que le numéro de pièce du composant, le numéro de modèle et le numéro de série de production sont imprimées sur la surface de la carte pour faciliter l'installation et l'identification des composants électroniques. L'impression des caractères est généralement réalisée par sérigraphie avec une encre de caractères spécialisée pour garantir des caractères clairs et durables.
V. Procédures de post-traitement
(1) Traitement de surface
Pour améliorer la soudabilité et la résistance à l’oxydation des plots de soudure, un traitement de surface est nécessaire. Les processus courants de traitement de surface comprennent la pulvérisation d'étain, l'or par immersion, le placage au nickel-or et l'OSP (Organic Solderability Preservative). Différents processus de traitement de surface ont des caractéristiques distinctes et des domaines d'application applicables, et peuvent être sélectionnés en fonction des exigences du produit.
(II) Traitement de forme
Selon les exigences, utilisez une fraiseuse CNC ou une poinçonneuse pour traiter la forme extérieure du circuit imprimé, en le découpant à la forme et à la taille souhaitées. Lors du traitement de la forme extérieure, il est nécessaire de garantir la précision dimensionnelle et la qualité des bords, en évitant les problèmes tels que les bavures et l'écaillage.
(III) Contrôle final
Enfin, une inspection finale complète est effectuée sur la carte à quatre -couches. L'inspection comprend des tests de performances électriques (tels que des tests de continuité, des tests d'isolation), une inspection d'apparence (telle que la qualité du masque de soudure, la clarté des caractères, les rayures de surface, etc.) et une inspection de précision dimensionnelle. Seuls les produits qui réussissent toutes les inspections peuvent être considérés comme qualifiés et passer aux étapes ultérieures d’emballage et de livraison.