Papan PCB multilapis telah menjadi komponen inti dari banyak produk elektronik karena integrasinya yang lebih tinggi dan kinerja kelistrikan yang unggul. Proses laminasi, sebagai penghubung utama dalam proses pembuatan PCB multi-lapisan, secara langsung memengaruhi kualitas, keandalan, dan biaya produksi PCB. Saat ini, proses laminasi papan PCB multi-lapisan yang umum terutama mencakup proses laminasi tradisional, proses laminasi vakum, dan proses laminasi. Berikut ini akan diberikan perbandingan detail dari proses-proses tersebut.
Proses laminasi tradisional
Proses laminasi tradisional adalah teknik klasik dan banyak digunakan dalam-pembuatan PCB multilapis. Proses dasarnya adalah menumpuk papan sirkuit bagian dalam, lembaran setengah kering, dan foil tembaga bagian luar secara berurutan dan menempatkannya dalam mesin laminating. Di bawah kondisi suhu dan tekanan tertentu, lembaran setengah kering secara bertahap meleleh dan mengalir, mengisi celah di antara papan sirkuit bagian dalam sambil mengikat erat lapisan-lapisan tersebut. Peningkatan suhu menyebabkan reaksi ikatan silang resin dalam lembaran semi-curing, sehingga mencapai proses curing dan membentuk struktur multi-lapisan yang kokoh.
Keuntungan dari proses ini adalah peralatannya relatif sederhana, proses pengoperasiannya matang, dan mudah dikuasai. Untuk beberapa produk yang sensitif terhadap biaya, memiliki ukuran batch yang besar, dan tidak memerlukan akurasi PCB yang sangat tinggi, proses laminasi tradisional memiliki keunggulan biaya tertentu. Misalnya, dalam pembuatan PCB pada beberapa produk elektronik konsumen, seperti pengisi daya ponsel biasa, speaker pintar, dll., proses laminasi tradisional dapat memenuhi kebutuhan produksi dan mengendalikan biaya secara efektif. Namun, proses laminasi tradisional juga mempunyai keterbatasan yang signifikan. Karena sulitnya mengeluarkan gas sepenuhnya selama proses laminasi, gelembung mudah terbentuk di dalam PCB, yang mempengaruhi kinerja listrik dan kekuatan struktural. Selain itu, terdapat cacat tertentu pada keseragaman tekanan, yang dapat menyebabkan kekuatan ikatan yang tidak konsisten antara berbagai bagian papan-lapisan yang berbeda, sehingga memengaruhi keandalan produk.
Proses laminasi vakum
Proses laminasi vakum merupakan penyempurnaan dari proses laminasi tradisional, dan fitur terbesarnya adalah diperkenalkannya lingkungan vakum selama proses laminasi. Setelah menumpuk papan sirkuit bagian dalam, lembaran setengah kering, dan foil tembaga bagian luar, tempatkan seluruh tumpukan ke dalam mesin laminating vakum. Pertama, vakum bagian dalam mesin laminasi untuk menghilangkan sebanyak mungkin udara dan zat yang mudah menguap dari lapisan, lalu terapkan suhu dan tekanan untuk laminasi.
Pengenalan lingkungan vakum secara efektif memecahkan masalah kesulitan menghilangkan gelembung dalam proses laminasi tradisional. Dengan mengekstraksi udara sebelum laminasi, kemungkinan timbulnya gelembung sangat berkurang, sehingga secara signifikan meningkatkan integritas struktural dan kinerja listrik di dalam PCB. Pada saat yang sama, proses laminasi vakum dapat mendistribusikan tekanan secara lebih merata pada lapisan, memastikan ikatan yang kuat dan seragam antar setiap lapisan, serta meningkatkan keandalan papan multi-lapisan. Di beberapa bidang yang memerlukan kualitas PCB yang sangat tinggi, seperti ruang angkasa dan server-kelas atas, teknologi laminasi vakum telah banyak digunakan. Perangkat elektronik di bidang ini harus beroperasi secara stabil di lingkungan yang kompleks dan keras, dengan standar ketat untuk kinerja dan keandalan PCB. Pcb multilayer yang diproduksi dengan teknologi laminasi vakum dapat memenuhi persyaratan ini dengan baik. Namun proses laminasi vakum juga belum sempurna. Biaya peralatannya relatif tinggi, dan persyaratannya lebih ketat terhadap lingkungan pengoperasian dan keterampilan personel, yang sampai batas tertentu meningkatkan biaya produksi dan kesulitan produksi.
Proses laminasi film
Proses laminating menggunakan bahan laminating khusus seperti film polimida. Dalam pembuatan PCB multi-lapisan, bahan laminasi ditempatkan pada lapisan luar tumpukan dan dilaminasi bersama dengan papan sirkuit bagian dalam, lembaran semi-kering, dan foil tembaga bagian luar. Selama proses pemanasan dan tekanan, bahan film berinteraksi dengan lembaran semi-cured, tidak hanya membantu dalam pengikatan, namun juga meningkatkan fluiditas dan sifat pengisian selama proses laminasi.
Keuntungan dari proses laminating adalah secara efektif dapat meningkatkan kerataan PCB. Karena fleksibilitas dan plastisitas bahan laminasi yang baik, bahan laminasi tersebut dapat lebih beradaptasi dengan bentuk papan-lapisan selama proses laminasi, meneruskan tekanan secara merata, dan membuat permukaan papan-lapisan lebih halus, sehingga kondusif untuk pemasangan dan pengelasan komponen elektronik selanjutnya. Selain itu, bahan laminasi juga dapat memblokir kelembapan dan kotoran eksternal sampai batas tertentu, sehingga meningkatkan ketahanan terhadap kelembapan dan korosi pada PCB. Proses ini bekerja dengan baik pada beberapa produk yang memerlukan kerataan PCB tinggi, seperti papan driver LCD, papan sirkuit fleksibel, dan papan kombinasi papan sirkuit kaku. Namun, proses laminasi memiliki persyaratan yang tinggi untuk pemilihan dan penggunaan bahan laminasi, dan biaya bahan laminasi yang sesuai mungkin mahal. Selain itu, beberapa pengalaman teknis juga diperlukan dalam pengendalian proses untuk memastikan efek sinergis terbaik antara bahan laminasi dan lapisan lainnya.