Produk elektronik terus bergerak menuju miniaturisasi, kinerja tinggi, dan kecerdasan, yang memberikan persyaratan yang sangat ketat pada kinerja papan sirkuit. Penyesuaian papan sirkuit-presisi tinggi menjadi semakin penting sebagai sarana utama untuk memenuhi kebutuhan khusus ini.
Persyaratan dan tantangan unik dalam menyesuaikan{0}}papan sirkuit presisi tinggi
Papan sirkuit presisi tinggi memiliki banyak fitur unik dalam desain dan manufaktur. Lebar dan jarak garisnya sangat halus, misalnya, pada beberapa substrat pengemasan chip canggih, lebar dan jarak garis dapat mencapai beberapa mikrometer, yang memberlakukan persyaratan yang hampir ketat pada keakuratan desain sirkuit dan stabilitas proses manufaktur. Pada saat yang sama, miniaturisasi ukuran pori juga menjadi tren utama, dengan diameter pori serendah 0,1 mm atau bahkan lebih kecil. Ukuran pori yang kecil seperti itu rentan terhadap penyimpangan dalam pengeboran, metalisasi, dan proses lainnya, yang dapat mempengaruhi kinerja kelistrikan dan keandalan papan sirkuit. Selain itu, papan sirkuit-presisi tinggi sering kali memerlukan kemampuan kontrol impedansi yang tepat untuk memastikan bahwa-sinyal berkecepatan tinggi tidak mengalami distorsi, pantulan, atau masalah lainnya selama transmisi. Hal ini memerlukan desain yang komprehensif dan tepat serta kontrol yang ketat terhadap karakteristik papan, tata letak sirkuit, dan struktur bertumpuk.
Analisis lengkap proses penyesuaian
1. Bahan baku pilihan
Papan sirkuit presisi tinggi sangat bergantung pada kualitas bahan baku. Laminasi berlapis tembaga-berkualitas tinggi adalah fondasinya. Dalam aplikasi frekuensi-tinggi, papan frekuensi-tinggi bermerek sering digunakan, yang memiliki karakteristik konstanta dielektrik rendah dan kehilangan dielektrik rendah, yang secara efektif menjamin kualitas transmisi sinyal. Dalam hal foil tembaga, foil tembaga dengan kemurnian-yang tinggi dan sangat ulet dapat mengurangi hambatan saluran dan meningkatkan konduktivitas. Selain itu, untuk bahan tambahan seperti tinta masker solder dan film kering, penyaringan yang ketat juga diperlukan untuk memastikan kompatibilitas yang baik dengan bahan lain dan kinerja yang sangat baik dalam ketahanan suhu tinggi, ketahanan terhadap korosi kimia, dll., memberikan jaminan yang kuat untuk kualitas papan sirkuit-presisi tinggi dari sumbernya.
2. Penggarapan proses manufaktur secara intensif
Produksi lapisan dalam
Melapisi material fotosensitif pada laminasi berlapis tembaga-dan melalui proses pemaparan dan pengembangan, secara akurat mentransfer pola sirkuit yang dirancang ke permukaan foil tembaga. Selanjutnya, etsa dilakukan untuk menghilangkan secara tepat lapisan tembaga yang tidak terlindungi menggunakan larutan kimia, sehingga membentuk sirkuit lapisan dalam. Selama proses ini, presisi mesin pemaparan, konsentrasi larutan etsa, dan persyaratan kontrol suhu sangat tinggi. Penyimpangan sekecil apa pun dapat menyebabkan korsleting, sirkuit terbuka, atau lebar dan jarak saluran yang tidak memenuhi standar desain. Setelah menyelesaikan produksi sirkuit, perlu dilakukan perawatan penghitaman atau pencoklatan pada permukaan papan untuk meningkatkan kekasaran permukaan foil tembaga dan meningkatkan kekuatan ikatan antar lapisan, sehingga meletakkan dasar yang baik untuk proses laminasi selanjutnya.
Laminasi dan pengepresan
Tumpuk papan lapisan dalam, lembaran setengah kering, dan foil tembaga yang telah disiapkan sesuai urutan yang telah ditentukan, lalu tempatkan dalam mesin press-bersuhu dan-tekanan tinggi untuk laminasi. Lembaran setengah kering meleleh pada suhu dan tekanan tertentu, mengisi celah kecil di antara lapisan, dan mengeras setelah pendinginan, mengikat lapisan-lapisan tersebut dengan erat. Proses pengepresan memerlukan kontrol parameter yang tepat seperti suhu, tekanan, dan waktu. Suhu atau waktu yang berlebihan dapat menyebabkan karbonisasi dan deformasi lembaran logam; Tekanan yang tidak merata dapat menyebabkan cacat seperti gelembung antar lapisan dan delaminasi, yang sangat mempengaruhi kinerja mekanik dan listrik papan sirkuit.
Pengeboran dan metalisasi lubang
Gunakan-mesin bor CNC presisi tinggi untuk mengebor berbagai lubang tembus dan lubang pemasangan pada papan-lapisan banyak. Saat mengebor, kecepatan putaran, laju pengumpanan, dan kedalaman pengeboran mata bor harus dikontrol secara ketat sesuai dengan persyaratan desain untuk menghindari masalah seperti dinding lubang yang kasar, gerinda yang berlebihan, atau penyimpangan diameter lubang yang besar. Setelah pengeboran selesai, lapisan tembaga seragam diendapkan pada permukaan dinding lubang melalui proses pelapisan tembaga kimia dan pelapisan listrik, sehingga menghasilkan sambungan listrik yang andal antara setiap lapisan sirkuit. Kualitas metalisasi lubang berhubungan langsung dengan stabilitas kinerja listrik papan sirkuit. Ketebalan lapisan yang tidak merata, cacat seperti lubang atau retakan, semuanya dapat menyebabkan kegagalan transmisi sinyal.
Pemrosesan lapisan luar dan perawatan permukaan
Pemrosesan lapisan luar juga mencakup proses seperti transfer pola dan pengetsaan, mirip dengan pembuatan lapisan dalam, namun memerlukan presisi dan integritas yang lebih ketat untuk sirkuit lapisan luar. Setelah menyelesaikan produksi sirkuit, permukaan papan perlu dirawat. Metode umum termasuk perataan udara panas, pelapisan nikel kimia, bahan pelindung organik yang dapat disolder, dll. Perataan udara panas dapat membentuk lapisan solder yang seragam pada permukaan kertas tembaga, meningkatkan kemampuan las, tetapi mungkin ada masalah dengan kerataan permukaan yang buruk; Pelapisan emas nikel kimia dapat memberikan konduktivitas, kemampuan las, dan ketahanan oksidasi yang baik, sehingga cocok untuk aplikasi dengan persyaratan kinerja permukaan yang sangat tinggi; Pelindung las organik banyak digunakan dalam beberapa aplikasi yang sensitif terhadap biaya karena keunggulan biaya rendah dan proses yang sederhana.
3. Pemeriksaan kualitas yang ketat
Penyesuaian papan sirkuit-presisi tinggi bergantung pada pemeriksaan kualitas-tingkat yang komprehensif. Dengan menggunakan teknologi pengujian jarum terbang, kinerja kelistrikan dasar rangkaian, seperti konektivitas, korsleting, dan rangkaian terbuka, dapat dideteksi dengan cepat dengan menghubungkan probe dengan titik pengujian di papan sirkuit. Untuk papan sirkuit yang kompleks, peralatan inspeksi optik otomatis juga digunakan untuk mengambil foto permukaan papan sirkuit menggunakan-kamera resolusi tinggi. Dengan bantuan algoritma pengenalan gambar, masalah seperti cacat sirkuit dan kualitas penyolderan komponen terdeteksi. Selain itu, pemeriksaan sinar X-dapat digunakan untuk mengamati struktur vias, sambungan solder, dll. di dalam papan sirkuit, dan mendeteksi adanya cacat tersembunyi seperti rongga dan retakan. Untuk papan sirkuit dengan persyaratan kontrol impedansi, penguji impedansi profesional juga diperlukan untuk mengukur impedansi sirkuit kritis secara akurat untuk memastikan kepatuhan terhadap standar desain. Hanya papan sirkuit yang telah melewati semua proses pemeriksaan kualitas yang dapat melanjutkan ke tahap berikutnya atau dikirimkan ke pelanggan.