ในกระบวนการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการสื่อสารตั้งแต่ 5G ถึง 6G กระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์การสื่อสารในฐานะผู้ให้บริการหลักของอุปกรณ์สื่อสาร จะกำหนดประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์โดยตรง เมื่อเปรียบเทียบกับการวางแผนแนวความคิดในระดับการออกแบบ กระบวนการผลิตถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการเปลี่ยนพิมพ์เขียวการออกแบบให้เป็นวัตถุทางกายภาพ และแต่ละขั้นตอนมีผลกระทบอย่างชัดเจนต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
1 การเลือกวัตถุดิบ: วางรากฐานด้านคุณภาพ
ขั้นตอนแรกในการผลิตแผงวงจรพิมพ์เพื่อการสื่อสารคือการเลือกใช้วัตถุดิบ และประสิทธิภาพของวัสดุ เช่น บอร์ด ฟอยล์ทองแดง และแผ่นกึ่งแข็งตัวส่งผลโดยตรงต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลของแผงวงจรพิมพ์ สาขาการสื่อสารมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการส่งสัญญาณ-ความถี่สูงและความเร็วสูง- ดังนั้นจึงมักเลือกบอร์ดค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำและค่าการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ เช่น RF-35 วัสดุเหล่านี้สามารถลดการสูญเสียและความล่าช้าระหว่างการส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของสัญญาณ ในแง่ของฟอยล์ทองแดง โดยทั่วไปจะใช้ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้าที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งมีค่าการนำไฟฟ้าและความเหนียวที่ดี โดยทั่วไปความหนาจะอยู่ระหว่าง 18 μm-70 μm ขึ้นอยู่กับความต้องการที่แตกต่างกัน ฟอยล์ทองแดงที่บางกว่าเหมาะสำหรับการผลิตวงจรขนาดเล็ก ในขณะที่ฟอยล์ทองแดงที่หนากว่าเหมาะสำหรับสถานการณ์การส่งกระแสสูงมากกว่า เนื่องจากเป็นวัสดุประสานระหว่างการเคลือบ ปริมาณเรซินและอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วของแผ่นกึ่งแข็งตัวจะต้องจับคู่กับคุณลักษณะของบอร์ดอย่างถูกต้อง เพื่อให้มั่นใจในความแข็งแรงของโครงสร้างและประสิทธิภาพของฉนวนของแผงวงจรพิมพ์หลังการเคลือบ
2 กระบวนการผลิตหลัก: สร้างขึ้นอย่างประณีตและมีคุณภาพสูง
การเจาะ: ตำแหน่งที่แม่นยำของหลอดเลือดดำวงจร
การเจาะเป็นกระบวนการพื้นฐานในการผลิตแผงวงจรพิมพ์เพื่อการสื่อสาร โดยเป็นช่องทางสำหรับรูเคลือบโลหะและการเชื่อมต่อวงจรในภายหลัง ในอุปกรณ์สื่อสาร รูทะลุ รูตัน และรูฝังจำนวนมากจำเป็นต้องมีการตัดเฉือนที่แม่นยำ โดยปกติแล้วค่าความคลาดเคลื่อนของรูรับแสงจะควบคุมภายใน ± 0.02 มม. เทคนิคการเจาะสมัยใหม่มักใช้เครื่องเจาะ CNC ซึ่งสามารถเจาะได้-ด้วยความเร็วและความแม่นยำสูง-ผ่านเข็มเจาะและหัวฉีดที่มีความแม่นยำสูง- รวมกับโปรแกรมการเจาะขั้นสูง สำหรับบอร์ดเชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นสูง- เทคโนโลยีการเจาะด้วยเลเซอร์จะถูกนำมาใช้ในการประมวลผลรูขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 0.05 มม. ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของการเดินสายวงจรที่ซับซ้อน หลังจากการเจาะเสร็จสิ้น จะต้องทำความสะอาดผนังหลุมเพื่อกำจัดเศษวัสดุที่เจาะออก วิธีการทั่วไป ได้แก่ การทำความสะอาดด้วยสารเคมี การบำบัดด้วยพลาสมา ฯลฯ เพื่อขจัดเศษเรซินและเศษครีบที่ตกค้างบนผนังรู เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการยึดเกาะที่แน่นหนาระหว่างผนังรูและชั้นโลหะในระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้าในภายหลัง
การชุบด้วยไฟฟ้า: การชุบวงจรด้วยการนำไฟฟ้า
กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้ามีจุดมุ่งหมายเพื่อปิดผนังรูและพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์ด้วยชั้นโลหะ ทำให้เกิดทางเดินที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า การชุบด้วยไฟฟ้าของแผงวงจรพิมพ์การสื่อสารมักจะใช้การผสมผสานระหว่างการชุบทองแดงด้วยสารเคมีและทองแดงที่ชุบด้วยไฟฟ้า การชุบทองแดงด้วยสารเคมีเป็นกระบวนการของการสะสมชั้นทองแดงบางๆ ไว้บนผนังรูพรุนและพื้นผิวผ่านปฏิกิริยาเคมีภายใต้สภาวะที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า โดยเป็นสารตั้งต้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าในภายหลัง ทองแดงชุบด้วยไฟฟ้า บนพื้นฐานของการชุบทองแดงด้วยสารเคมี จะทำให้ชั้นทองแดงหนาขึ้นผ่านปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า โดยทั่วไป ความหนาของชั้นทองแดงของวงจรจะต้องอยู่ระหว่าง 35 μ m-70 μ m เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดความต้านทานต่ำของการส่งสัญญาณการสื่อสาร เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อออกซิเดชัน ความต้านทานการสึกหรอ และความสามารถในการบัดกรีของแผงวงจรพิมพ์ การปรับสภาพพื้นผิว เช่น การชุบนิกเกิลทองด้วยไฟฟ้า ทองคำนิกเกิลเคมี หรือการแช่ดีบุกก็ดำเนินการเช่นกัน ในระหว่างกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า จำเป็นต้องควบคุมองค์ประกอบ อุณหภูมิ ความหนาแน่นกระแส และพารามิเตอร์อื่นๆ ของสารละลายชุบด้วยไฟฟ้าอย่างเคร่งครัด เพื่อให้แน่ใจว่าชั้นโลหะมีความสม่ำเสมอและหนาแน่น และเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น ช่องว่างในการเคลือบและความหนาไม่สม่ำเสมอ
การแกะสลัก: การสรุปเส้นวงจรที่แม่นยำ
การแกะสลักเป็นกระบวนการสำคัญในการขจัดฟอยล์ทองแดงที่ไม่ต้องการออกจากลามิเนตที่หุ้มด้วยทองแดง- โดยทิ้งรูปแบบวงจรที่ต้องการเอาไว้ แผงวงจรพิมพ์การสื่อสารมีสายไฟที่ดีและข้อกำหนดความทนทานต่อความกว้างของเส้นที่เข้มงวด โดยทั่วไปภายใน ± 0.015 มม. กระบวนการกัดกรดมีสองประเภทหลักๆ ได้แก่ การกัดแบบแห้งและการกัดแบบเปียก โดยการใช้การกัดแบบเปียกกันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ในระหว่างกระบวนการกัดแบบเปียก แผ่นเคลือบทองแดงหลังจากการสัมผัสและการพัฒนาจะถูกแช่ในสารละลายกัดกรด (เช่น เฟอร์ริกคลอไรด์ สารละลายกัดกรดอัลคาไลน์ ฯลฯ) เพื่อละลายฟอยล์ทองแดงที่ไม่ได้รับการปกป้องโดยชั้นต้านทานผ่านปฏิกิริยาทางเคมี ในระหว่างกระบวนการกัด พารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความเข้มข้น อุณหภูมิ แรงดันสเปรย์ และความเร็วของสารละลายกัดกร่อน มีผลกระทบอย่างมากต่อความแม่นยำในการกัด และต้องมีการตรวจสอบและปรับ-ตามเวลาจริง เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการแกะสลัก เราจะใช้เทคนิคการประมวลผลในภายหลัง เช่น การลอกฟิล์มและการลบคม เพื่อให้แน่ใจว่าขอบเรียบและขนาดที่แม่นยำของวงจร
การแบ่งชั้น: การสร้างโครงสร้างที่มั่นคงหลาย-ชั้น
สำหรับแผงวงจรพิมพ์เพื่อการสื่อสารหลาย- ชั้น การเคลือบเป็นกระบวนการที่สำคัญในการรวมแผงวงจรแต่ละชั้นเข้ากับแผ่นกึ่งแข็ง ก่อนการเคลือบ จะต้องทำความสะอาดแผงวงจรแต่ละชั้นและบำบัดเบื้องต้นเพื่อขจัดสิ่งสกปรกและออกไซด์บนพื้นผิว กระบวนการเคลือบจะดำเนินการใน-อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมแรงดันสูง- โดยทั่วไปที่อุณหภูมิ 180 องศา -210 องศา และความดัน 5MPa-10MPa ด้วยการควบคุมอัตราการให้ความร้อน เวลาฉนวน และกราฟการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างแม่นยำ แผ่นกึ่งแข็งจะถูกละลายและไหลอย่างเต็มที่ เติมเต็มช่องว่างระหว่างชั้น และประสานชั้นต่างๆ เข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา หลังจากการเคลือบ แผงวงจรพิมพ์จะต้องผ่านการบ่มเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงเชิงกลและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของบอร์ดให้ดียิ่งขึ้น เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการเคลือบ จำเป็นต้องควบคุมระดับสุญญากาศของอุปกรณ์เคลือบอย่างเคร่งครัด เพื่อป้องกันข้อบกพร่อง เช่น ฟองอากาศ และการแยกชั้นระหว่างชั้น
3 การตรวจสอบคุณภาพ: ควบคุมจุดตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
แผงวงจรพิมพ์การสื่อสารที่สมบูรณ์ต้องได้รับการตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของอุปกรณ์สื่อสาร การตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏดำเนินการผ่านอุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติเพื่อตรวจสอบกราฟิกวงจร แผ่นส่วนประกอบ ตำแหน่งรู ฯลฯ บนพื้นผิวของแผงวงจรพิมพ์อย่างครอบคลุม การตรวจจับข้อบกพร่อง เช่น การลัดวงจร วงจรเปิด รอยบาก เสี้ยน ฯลฯ การทดสอบอิมพีแดนซ์จะดำเนินการโดยใช้ไทม์-โดเมนรีเฟล็กโตมิเตอร์หรือเครื่องวิเคราะห์เครือข่ายเพื่อตรวจสอบว่าอิมพีแดนซ์ของแผงวงจรพิมพ์ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบและรับรองความเสถียรของการส่งสัญญาณหรือไม่ สำหรับบอร์ดหลาย-ชั้น การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์-ยังจำเป็นเพื่อตรวจสอบการจัดตำแหน่งระหว่างชั้นและคุณภาพภายในของรู เพื่อป้องกันปัญหา เช่น การเบี่ยงเบนของชั้นและการไม่เจาะของรู
4 ปัญหาทั่วไปและแนวทางแก้ไข
ในระหว่างกระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์การสื่อสาร ปัญหาด้านคุณภาพบางอย่างมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น ตัวอย่างเช่น ปัญหาต่างๆ เช่น ผนังหลุมเจาะที่หยาบและการเคลื่อนตัวของตำแหน่งหลุมเจาะอาจเกิดขึ้นในระหว่างการเจาะ ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยการปรับพารามิเตอร์การเจาะให้เหมาะสม เปลี่ยนเข็มเจาะเป็นประจำ และเสริมสร้างกระบวนการบำบัดผนังหลุมเจาะให้แข็งแกร่งขึ้น ในระหว่างกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า อาจเกิดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การเคลือบไม่สม่ำเสมอและการชุบผิดพลาด จำเป็นต้องปรับองค์ประกอบของสารละลายการชุบด้วยไฟฟ้า ควบคุมความหนาแน่นกระแส และเสริมสร้างการบำรุงรักษาอุปกรณ์การชุบด้วยไฟฟ้า กระบวนการกัดอาจส่งผลให้เกิดการกัดมากเกินไปหรือไม่เพียงพอ ส่งผลให้ความกว้างของเส้นเบี่ยงเบนไป ซึ่งสามารถปรับปรุงได้โดยการควบคุมความเข้มข้นและเวลาในการกัดกรดของสารละลายกัดกรดอย่างแม่นยำ โดยใช้ระบบเติมและหมุนเวียนอัตโนมัติ ด้วยการควบคุมที่เข้มงวดและการวิเคราะห์ปัญหาของแต่ละลิงค์ในกระบวนการผลิต การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์กระบวนการและขั้นตอนการปฏิบัติงานอย่างต่อเนื่อง เราจึงมั่นใจในคุณภาพของการผลิตแผงวงจรพิมพ์การสื่อสาร