Placas de quatro{0}}camadas, com vantagens de alta densidade de fiação e transmissão de sinal estável, tornaram-se componentes essenciais em vários sistemas eletrônicos complexos. Seu processo de produção integra usinagem de precisão e controle rigoroso, e cada etapa tem um impacto crucial no desempenho do produto.
1. Processo de preparação preliminar
Os preparativos preliminares para a produção de placas de quatro{0}}camadas são a base para garantir o bom andamento dos processos subsequentes. A primeira etapa é a seleção do substrato, onde os laminados-revestidos de cobre (CCLs) apropriados precisam ser escolhidos com base nos cenários de aplicação do produto e nos requisitos de desempenho. O desempenho do isolamento, a resistência mecânica, a resistência ao calor e outros parâmetros do substrato devem passar por testes rigorosos para garantir que ele atenda aos requisitos de uso de placas de quatro{4}}camadas.
II. Processo de produção de camada interna
A produção da camada interna é uma das principais etapas na fabricação de uma placa-de quatro camadas, e sua qualidade impacta diretamente o desempenho de toda a placa de circuito.
(1) Pré-tratamento do substrato interno
O pré-tratamento do laminado-revestido de cobre interno (CCL) visa remover a camada de óxido, manchas de óleo e impurezas na superfície do substrato, melhorando assim a adesão da tinta em processos subsequentes. O pré-tratamento normalmente inclui etapas como desengorduramento e micro{2}}gravação. O desengorduramento pode ser conseguido através de limpeza química para remover o óleo e a graxa da superfície do substrato. A micro-gravação, por outro lado, envolve uma corrosão suave para criar uma superfície rugosa uniforme no substrato, fortalecendo assim a ligação com a tinta.
(II) Produção de circuitos de camada interna
Primeiro, aplique a tinta fotossensível, espalhando a tinta líquida uniformemente sobre a superfície do substrato interno e, em seguida, cure-a formando um filme por meio da secagem. Em seguida, prossiga para a exposição. Importe o arquivo de padrão de circuito digital preparado para a máquina de exposição LDI, que usa luz laser para digitalizar e expor diretamente o substrato revestido com tinta fotossensível. Isto faz com que a tinta nas áreas expostas ao laser sofra uma reação de cura, enquanto as áreas não expostas permanecem solúveis.
Após a exposição, a revelação é realizada colocando o substrato em uma solução reveladora. A tinta não curada é dissolvida e removida, deixando um padrão de tinta curada na superfície do substrato que corresponde ao padrão digital. Em seguida, a gravação é realizada colocando o substrato em uma solução de gravação. A folha de cobre não coberta pela tinta é gravada e a folha de cobre restante forma o circuito da camada interna. Posteriormente, a tinta curada na superfície do circuito é removida através de um processo de remoção do filme, revelando o circuito da camada interna transparente.
(III) Inspeção da camada interna
Após a conclusão da fabricação do circuito da camada interna, é necessária uma inspeção rigorosa. O conteúdo da inspeção inclui a condutividade do circuito, as condições de curto-circuito e se a largura e o espaçamento da linha atendem aos requisitos. Normalmente, o equipamento automático de inspeção óptica é usado para realizar uma varredura abrangente do circuito por meio de princípios de imagem óptica, detectando prontamente defeitos no circuito e garantindo a qualidade do circuito da camada interna.
III. Processo de laminação
O processo de laminação envolve a combinação do substrato interno, do pré-impregnado e da folha de cobre externa para formar a estrutura geral de uma placa-de quatro camadas.
(1) Preparação para laminação
De acordo com os requisitos, o substrato interno, o pré-impregnado e a folha de cobre externa são empilhados em uma determinada ordem. O pré-impregnado é feito de tecido de fibra de vidro impregnado com resina epóxi, que cura sob aquecimento e pressão, servindo como agente de ligação entre as camadas. Ao empilhar, é necessário garantir a precisão do alinhamento de cada camada, e os pinos de posicionamento são geralmente usados para posicionamento, para evitar o desalinhamento entre camadas que afeta as conexões do circuito.
(II) Operação de laminação
Coloque as placas dobradas no laminador e prossiga com a laminação sob as condições especificadas de temperatura, pressão e tempo. Durante o processo de laminação, a resina no pré-impregnado derreterá e fluirá, preenchendo as lacunas entre as camadas e ligando-se firmemente ao substrato interno e à folha de cobre externa. Simultaneamente, a resina irá curar para formar uma camada isolante rígida, separando os circuitos de cada camada e conseguindo isolamento elétrico. Os parâmetros do processo de laminação devem ser rigorosamente controlados para garantir uma forte ligação entre camadas, ausência de bolhas, delaminação e outros defeitos.
4. Procedimento de processamento da camada externa
Após a laminação, inicia-se a etapa de processamento da camada externa, que inclui principalmente processos como perfuração, metalização de furos e fabricação de circuitos da camada externa.
(1) Perfuração
De acordo com os requisitos, uma furadeira CNC é usada para fazer vários furos de passagem e de montagem na placa laminada. Os orifícios de passagem são usados para obter conexões elétricas entre camadas de circuitos, enquanto os orifícios de montagem são usados para proteger componentes eletrônicos. Durante a perfuração, é necessário controlar a precisão posicional do furo, o tamanho do diâmetro do furo e a qualidade da parede do furo para evitar problemas como desvio do furo e paredes ásperas do furo. Após a conclusão da perfuração, os detritos dentro dos furos precisam ser limpos para garantir a qualidade da metalização subsequente do furo.
(II) Metalização do furo
A metalização do furo é um processo crucial para conseguir a conexão elétrica das vias. Primeiramente, é realizada a rebarbação para remover detritos e resíduos de resina deixados na parede do furo durante o processo de perfuração, garantindo que a parede do furo esteja limpa e arrumada. Em seguida, a deposição química de cobre é realizada colocando o substrato em uma solução de deposição de cobre para depositar uma fina camada de cobre na superfície da parede do furo, tornando a parede do furo originalmente isolante condutora. Posteriormente, através do processo de galvanoplastia de cobre, a camada de cobre é ainda mais espessada com base na camada de deposição de cobre, melhorando a condutividade e a confiabilidade da via.
(III) Produção de circuitos de camada externa
O processo de produção dos circuitos da camada externa é semelhante ao dos circuitos da camada interna, incluindo etapas como aplicação de tinta fotossensível, exposição, revelação, gravação e remoção de filme. O processo de exposição também utiliza uma máquina de exposição LDI para obter uma exposição precisa com base no padrão do circuito digital. Através dessas etapas, o padrão de circuito desejado é formado na superfície externa da placa de quatro-camadas. Ao contrário dos circuitos da camada interna, os circuitos da camada externa precisam ser conectados às vias para obter continuidade elétrica com os circuitos da camada interna.
(IV) Máscara de solda e impressão de caracteres
Para proteger a camada externa do circuito e evitar oxidação, corrosão e curto-circuitos, é necessário um revestimento de máscara de solda. Normalmente, é usada tinta de máscara de solda fotossensível, que forma uma camada de máscara de solda na superfície do circuito a ser protegida por meio de processos de exposição e revelação, expondo áreas como almofadas de solda que requerem soldagem. As cores comuns para máscaras de solda incluem verde, azul, preto e assim por diante.
Após a aplicação da máscara de solda, é realizada a impressão dos caracteres. Informações de caracteres, como número de peça do componente, número do modelo e número de série de produção, são impressas na superfície da placa para facilitar a instalação e identificação de componentes eletrônicos. A impressão de caracteres normalmente é feita usando serigrafia com tinta de caracteres especializada para garantir caracteres claros e duráveis.
V. Procedimentos-pós-processamento
(1) Tratamento de superfície
Para melhorar a soldabilidade e a resistência à oxidação das almofadas de solda, é necessário tratamento de superfície. Os processos comuns de tratamento de superfície incluem pulverização de estanho, ouro de imersão, revestimento de níquel-ouro e OSP (Preservativo Orgânico de Soldabilidade). Diferentes processos de tratamento de superfície possuem características distintas e escopos aplicáveis, podendo ser selecionados de acordo com os requisitos do produto.
(II) Processamento de forma
De acordo com os requisitos, use uma fresadora CNC ou puncionadeira para processar o formato externo da placa de circuito, cortando-a no formato e tamanho desejados. Durante o processamento da forma externa, é necessário garantir a precisão dimensional e a qualidade da aresta, evitando problemas como rebarbas e lascas.
(III) Inspeção final
Por fim, uma inspeção final abrangente é realizada na placa de quatro-camadas. A inspeção inclui testes de desempenho elétrico (como testes de continuidade, testes de isolamento), inspeção de aparência (como qualidade da máscara de solda, clareza de caracteres, arranhões superficiais, etc.) e inspeção de precisão dimensional. Somente os produtos que passam em todas as inspeções podem ser considerados qualificados e prosseguir para as etapas subsequentes de embalagem e entrega.