Buka ponsel, komputer, atau peralatan rumah tangga Anda, dan papan hijau yang berisi sirkuit rumit di dalamnya adalah "pusat saraf" yang mendukung pengoperasian perangkat elektronik - papan sirkuit.
Langkah 1: Perlakuan awal substrat
Pembawa inti papan sirkuit adalah "laminasi-berlapis tembaga", yang seperti "fondasi" untuk membangun rumah. Papan jenis ini terbuat dari kain kaca resin epoksi dengan kinerja insulasi yang sangat baik sebagai intinya, dilapisi dengan lapisan tipis foil tembaga murni di kedua sisinya, dan dibentuk menjadi papan datar melalui-pengepresan suhu tinggi. Sebelum pemrosesan formal, pekerja terlebih dahulu akan memotong papan-berlapis tembaga menjadi potongan-potongan kecil sesuai ukuran, dan kemudian menggunakan peralatan khusus untuk memoles permukaan papan, menghilangkan lapisan oksida dan noda pada kertas tembaga - langkah ini seperti "mendukung" dinding, yang dapat lebih mematuhi pola sirkuit berikutnya.
Selanjutnya papan akan dikirim ke mesin pembersih untuk dibersihkan secara mendalam dengan larutan kimia, kemudian dikeringkan untuk memastikan permukaannya kering dan bebas dari kotoran. Pada saat ini, papan-yang dilapisi tembaga seperti "kanvas tembaga" bersih yang menunggu gambar pola rangkaian selanjutnya.
Langkah 2: Pencitraan garis
Untuk membentuk garis rangkaian kompleks pada kertas tembaga, langkah pertama adalah "mentransfer" pola rangkaian yang telah ditentukan ke papan. Saat ini, metode utama adalah teknologi LDI yang lebih tepat dan efisien. Pertama-tama, pekerja akan mengaplikasikan lapisan resin fotosensitif secara merata pada permukaan papan berlapis tembaga-. Bahan ini akan mengalami reaksi kimia di bawah iradiasi laser dengan panjang gelombang tertentu, berubah dari larut menjadi tidak larut.
Selanjutnya, papan yang dilapisi akan dikirim ke mesin pemaparan LDI. Tidak seperti metode tradisional, LDI secara langsung membaca file sirkuit digital dan mengeksposnya titik demi titik pada permukaan papan melalui-sinar laser presisi tinggi. Laser akan bekerja secara tepat pada area di mana sirkuit perlu dibentuk, sehingga bagian perekat fotosensitif ini dapat mengeras; Area yang tidak memerlukan pembentukan garis tidak disinari laser, dan perekat fotosensitif tetap larut. Setelah pemaparan selesai, papan akan ditempatkan dalam larutan pengembangan, dan perekat fotosensitif yang tidak diawetkan akan dilarutkan dan dibersihkan, memperlihatkan area foil tembaga yang awalnya ditutupi oleh lapisan perekat. Pada titik ini, "kontur" sirkuit telah disajikan dengan jelas, dan dibandingkan dengan proses tradisional, teknologi LDI dapat mencapai akurasi sirkuit yang lebih baik dan menghindari kesalahan dan kerugian yang disebabkan oleh film fisik.
Langkah 3: Pengetsaan dan Penghapusan Film
Papan yang dikembangkan telah menyembuhkan perekat fotosensitif dan mengekspos lapisan tembaga pada permukaannya. Proses "etsa" selanjutnya adalah menghilangkan lapisan tembaga yang tidak diinginkan. Pekerja akan merendam papan dalam larutan etsa asam, dan lapisan tembaga yang terbuka akan mengalami reaksi kimia dengan larutan etsa, secara bertahap larut; Foil tembaga yang dilapisi dengan perekat fotosensitif yang diawetkan akan terlindungi dengan baik.
Ketika pengetsaan selesai, hanya sirkuit yang dilapisi perekat fotosensitif yang tersisa di papan. Pada titik ini, perlu dilakukan proses "pengupasan film": tempatkan papan dalam larutan pengupasan film, dan perekat fotosensitif yang telah diawetkan sebelumnya akan dilarutkan dan dihilangkan, sehingga memperlihatkan kawat tembaga mengkilap di bawahnya. Pada titik ini, inti papan sirkuit - garis konduktif - telah resmi terbentuk, dan permukaan foil tembaga yang semula lengkap telah menjadi jaringan sirkuit yang bersilangan, presisi, dan teratur.
Langkah 4: Pengeboran dan Penenggelaman Tembaga
Untuk papan sirkuit yang memerlukan beberapa lapisan sirkuit (seperti papan 4-lapisan dan 6 lapis yang umum digunakan di ponsel dan komputer), sirkuit juga perlu dihubungkan di antara lapisan yang berbeda. Pertama, pekerja akan menggunakan mesin bor presisi tinggi untuk mengebor lubang kecil di papan sesuai kebutuhan, yang disebut "lubang tembus".
Setelah pengeboran selesai, dinding lubang merupakan substrat isolasi dan tidak dapat menghantarkan listrik. Oleh karena itu, perlu dilakukan perawatan "deposisi tembaga": letakkan papan dalam larutan deposisi tembaga kimia, dan melalui reaksi kimia, biarkan lapisan tipis tembaga menempel secara merata ke dinding lubang, mengubah dinding lubang yang awalnya terisolasi menjadi "saluran" konduktif. Dengan cara ini, sirkuit atas dan bawah dapat dihubungkan secara elektrik melalui vias, membentuk sistem sirkuit tiga-dimensi yang lengkap.
Langkah 5: Masker solder dan sablon sutra
Setelah rangkaian terbentuk, perlu dipasang "pakaian pelindung" pada papan sirkuit untuk mencegah rangkaian teroksidasi, tergores, atau korsleting pada penggunaan selanjutnya. Langkah ini adalah perawatan "masker solder": pekerja akan mengoleskan lapisan tinta masker solder hijau secara merata pada permukaan papan sirkuit (kecuali untuk area "bantalan solder" di mana komponen perlu disolder), lalu lepaskan tinta masker solder di area bantalan solder melalui proses pemaparan dan pengembangan, mengekspos bantalan solder tembaga, dan menutupi sisa area dengan tinta masker solder.
Setelah masker solder selesai, juga diperlukan proses "sablon": menggunakan sablon untuk mencetak teks, simbol, dan nomor komponen pada permukaan papan sirkuit, seperti "R1" untuk resistor dan "C2" untuk kapasitor. Label ini seperti "buku petunjuk" untuk papan sirkuit, yang dapat membantu pekerja dengan cepat mengidentifikasi lokasi selama perakitan komponen berikutnya dan memfasilitasi pemecahan masalah selama pemeliharaan.
Langkah 6: Perawatan dan Pengujian Permukaan
Terakhir, untuk meningkatkan kinerja pengelasan dan ketahanan oksidasi bantalan solder, diperlukan perawatan permukaan. Metode pemrosesan yang umum mencakup "penyemprotan timah" dan "deposisi emas", di antaranya proses deposisi emas dapat meningkatkan konduktivitas dan stabilitas bantalan solder, dan biasanya digunakan pada papan sirkuit-presisi tinggi.
Setelah semua proses selesai, papan sirkuit akan memasuki tahap pemeriksaan ketat: pekerja akan menggunakan peralatan khusus untuk memeriksa apakah ada korsleting atau sirkuit terbuka di sirkuit, apakah vias bersifat konduktif, apakah masker solder rusak, dan apakah layar sutra bersih. Hanya papan sirkuit yang telah lulus semua pengujian yang dapat dinilai sebagai produk berkualitas dan akhirnya meninggalkan pabrik, menunggu untuk dirakit dengan resistor, kapasitor, chip, dan komponen lainnya untuk menjadi komponen inti perangkat elektronik.