Papan empat-lapisan, dengan keunggulan kepadatan kabel yang tinggi dan transmisi sinyal yang stabil, telah menjadi komponen inti dalam berbagai sistem elektronik yang kompleks. Proses produksi mereka mengintegrasikan pemesinan presisi dan kontrol yang ketat, dengan setiap langkah memiliki dampak penting pada kinerja produk.
1. Proses persiapan awal
Persiapan awal untuk produksi papan empat-lapisan adalah landasan untuk memastikan kelancaran proses selanjutnya. Langkah pertama adalah pemilihan media, di mana laminasi berlapis tembaga (CCL) yang sesuai harus dipilih berdasarkan skenario aplikasi produk dan persyaratan kinerja. Kinerja insulasi, kekuatan mekanik, ketahanan panas, dan parameter substrat lainnya harus menjalani pengujian yang ketat untuk memastikan bahwa substrat tersebut memenuhi persyaratan penggunaan papan empat-lapisan.
II. Proses produksi lapisan dalam
Produksi lapisan dalam adalah salah satu langkah penting dalam pembuatan papan empat-lapisan, dan kualitasnya berdampak langsung pada kinerja keseluruhan papan sirkuit.
(1) Pra-perawatan media bagian dalam
Perlakuan awal laminasi berlapis tembaga-bagian dalam (CCL) bertujuan untuk menghilangkan lapisan oksida, noda minyak, dan kotoran pada permukaan media, sehingga meningkatkan daya rekat tinta pada proses selanjutnya. Perlakuan awal biasanya mencakup langkah-langkah seperti degreasing dan-pengetsaan mikro. Degreasing dapat dilakukan melalui pembersihan kimia untuk menghilangkan minyak dan lemak pada permukaan substrat. Sebaliknya,-pengetsaan mikro melibatkan pengetsaan ringan untuk menciptakan permukaan kasar yang seragam pada media, sehingga memperkuat ikatan dengan tinta.
(II) Produksi sirkuit lapisan dalam
Pertama, gunakan tinta fotosensitif, sebarkan tinta cair secara merata ke permukaan media bagian dalam, lalu keringkan menjadi film melalui pengeringan. Selanjutnya, lanjutkan ke eksposur. Impor file pola sirkuit digital yang telah disiapkan ke dalam mesin pemaparan LDI, yang menggunakan sinar laser untuk memindai secara langsung dan mengekspos media yang dilapisi dengan tinta fotosensitif. Hal ini menyebabkan tinta di area yang terkena laser mengalami reaksi pengawetan, sedangkan area yang tidak terkena laser tetap larut.
Setelah pemaparan, pengembangan dilakukan dengan menempatkan substrat ke dalam larutan pengembang. Tinta yang tidak diawetkan akan larut dan dihilangkan, meninggalkan pola tinta yang diawetkan pada permukaan media yang cocok dengan pola digital. Selanjutnya dilakukan etsa dengan menempatkan substrat ke dalam larutan etsa. Foil tembaga yang tidak tertutup tinta akan tergores, dan sisa foil tembaga membentuk sirkuit lapisan dalam. Setelah itu, tinta yang diawetkan pada permukaan sirkuit dihilangkan melalui proses pengupasan film, sehingga menghasilkan sirkuit lapisan dalam yang jernih.
(III) Pemeriksaan lapisan dalam
Setelah selesainya fabrikasi sirkuit lapisan dalam, diperlukan pemeriksaan yang ketat. Isi inspeksi mencakup konduktivitas rangkaian, kondisi hubung singkat, dan apakah lebar dan jarak saluran memenuhi persyaratan. Biasanya, peralatan inspeksi optik otomatis digunakan untuk melakukan pemindaian komprehensif pada sirkuit melalui prinsip pencitraan optik, segera mendeteksi cacat pada sirkuit dan memastikan kualitas sirkuit lapisan dalam.
AKU AKU AKU. Proses laminasi
Proses laminasi melibatkan penggabungan substrat bagian dalam, prepreg, dan foil tembaga bagian luar untuk membentuk keseluruhan struktur papan empat-lapisan.
(1) Persiapan laminasi
Sesuai dengan persyaratan, substrat bagian dalam, prepreg, dan foil tembaga bagian luar ditumpuk dalam urutan tertentu. Prepreg terbuat dari kain serat kaca yang diresapi dengan resin epoksi, yang mengeras di bawah pemanasan dan tekanan, berfungsi sebagai bahan pengikat antar lapisan. Saat menumpuk, penting untuk memastikan keakuratan penyelarasan setiap lapisan, dan pin pemosisian biasanya digunakan untuk pemosisian guna menghindari ketidaksejajaran antarlapis yang memengaruhi sambungan sirkuit.
(II) Operasi laminasi
Tempatkan pelat yang sudah dilipat ke dalam laminator dan lanjutkan dengan laminasi pada kondisi suhu, tekanan, dan waktu yang ditentukan. Selama proses laminasi, resin dalam prepreg akan meleleh dan mengalir, mengisi celah antar lapisan dan terikat erat dengan substrat bagian dalam dan foil tembaga bagian luar. Secara bersamaan, resin akan mengeras membentuk lapisan isolasi yang kaku, memisahkan sirkuit setiap lapisan dan mencapai isolasi listrik. Parameter proses laminasi harus dikontrol secara ketat untuk memastikan ikatan antar lapisan yang kuat, tidak adanya gelembung, delaminasi, dan cacat lainnya.
IV. Prosedur pemrosesan lapisan luar
Setelah laminasi, tahap pemrosesan lapisan luar dimulai, yang terutama mencakup proses seperti pengeboran, metalisasi lubang, dan fabrikasi sirkuit lapisan luar.
(1) Pengeboran
Sesuai dengan kebutuhan, mesin bor CNC digunakan untuk mengebor berbagai lubang dan lubang pemasangan pada papan laminasi. Melalui lubang digunakan untuk mencapai sambungan listrik antar lapisan sirkuit, sedangkan lubang pemasangan digunakan untuk mengamankan komponen elektronik. Selama pengeboran, keakuratan posisi lubang bor, ukuran diameter lubang, dan kualitas dinding lubang perlu dikontrol untuk menghindari masalah seperti penyimpangan lubang dan dinding lubang yang kasar. Setelah pengeboran selesai, puing-puing di dalam lubang perlu dibersihkan untuk memastikan kualitas metalisasi lubang selanjutnya.
(II) Metalisasi lubang
Metalisasi lubang adalah proses penting untuk mencapai sambungan listrik vias. Pertama, deburring dilakukan untuk menghilangkan serpihan dan sisa resin yang tertinggal di dinding lubang selama proses pengeboran, memastikan dinding lubang bersih dan rapi. Kemudian dilakukan pengendapan tembaga secara kimia dengan menempatkan substrat dalam larutan pengendapan tembaga untuk mengendapkan lapisan tipis tembaga pada permukaan dinding lubang, sehingga dinding lubang isolasi semula menjadi konduktif. Setelah itu, melalui proses pelapisan tembaga, lapisan tembaga semakin menebal berdasarkan lapisan pengendapan tembaga, sehingga meningkatkan konduktivitas dan keandalan via.
(III) Produksi sirkuit lapisan luar
Proses produksi untuk sirkuit lapisan luar serupa dengan proses produksi untuk sirkuit lapisan dalam, termasuk langkah-langkah seperti penerapan tinta fotosensitif, pemaparan, pengembangan, pengetsaan, dan penghilangan film. Proses eksposur juga memanfaatkan mesin eksposur LDI untuk mencapai eksposur yang tepat berdasarkan pola sirkuit digital. Melalui langkah-langkah ini, pola sirkuit yang diinginkan terbentuk pada permukaan luar papan empat-lapisan. Berbeda dengan rangkaian lapisan dalam, rangkaian lapisan luar perlu dihubungkan ke vias untuk mencapai kontinuitas listrik dengan rangkaian lapisan dalam.
(IV) Masker solder dan pencetakan karakter
Untuk melindungi lapisan luar sirkuit dan mencegah oksidasi, korosi, dan korsleting, diperlukan lapisan masker solder. Biasanya, tinta masker solder fotosensitif digunakan, yang membentuk lapisan masker solder pada permukaan sirkuit untuk dilindungi melalui proses pemaparan dan pengembangan, memperlihatkan area seperti bantalan solder yang memerlukan penyolderan. Warna umum untuk masker solder antara lain hijau, biru, hitam, dan sebagainya.
Setelah pengaplikasian masker solder, dilakukan pencetakan karakter. Informasi karakter seperti nomor bagian komponen, nomor model, dan nomor seri produksi dicetak pada permukaan papan untuk memudahkan pemasangan dan identifikasi komponen elektronik. Pencetakan karakter biasanya dilakukan menggunakan sablon dengan tinta karakter khusus untuk memastikan karakter jelas dan tahan lama.
V. Pasca-prosedur pemrosesan
(1) Perawatan permukaan
Untuk meningkatkan kemampuan solder dan ketahanan oksidasi bantalan solder, diperlukan perawatan permukaan. Proses perawatan permukaan yang umum mencakup penyemprotan timah, pencelupan emas, pelapisan emas-nikel, dan OSP (Organic Solderability Preservative). Proses perawatan permukaan yang berbeda memiliki karakteristik dan cakupan penerapan yang berbeda, dan dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan produk.
(II) Pemrosesan bentuk
Sesuai dengan persyaratan, gunakan mesin penggilingan CNC atau mesin press punch untuk mengolah bentuk luar papan sirkuit, memotongnya menjadi bentuk dan ukuran yang diinginkan. Selama pemrosesan bentuk luar, penting untuk memastikan keakuratan dimensi dan kualitas tepi, menghindari masalah seperti gerinda dan terkelupas.
(III) Pemeriksaan akhir
Terakhir, pemeriksaan akhir yang komprehensif dilakukan pada papan-lapisan empat. Pemeriksaan tersebut meliputi pengujian kinerja kelistrikan (seperti pengujian kontinuitas, pengujian isolasi), pemeriksaan penampilan (seperti kualitas masker solder, kejernihan karakter, goresan permukaan, dll.), dan pemeriksaan akurasi dimensi. Hanya produk yang lulus semua pemeriksaan yang dapat dianggap memenuhi syarat dan melanjutkan ke tahap pengemasan dan pengiriman berikutnya.