ชั้นในของแผงวงจรทำหน้าที่เป็นสถาปัตยกรรมหลักของแผงวงจรทั้งหมด และคุณภาพของกระบวนการผลิตจะกำหนดประสิทธิภาพทางไฟฟ้า ความเสถียร และความน่าเชื่อถือของแผงวงจรโดยตรง ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ไปสู่การย่อขนาดและประสิทธิภาพสูง จึงมีการนำข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นในด้านความถูกต้องและคุณภาพของการผลิตของชั้นในของแผงวงจร
การตัด: ขนาดที่แม่นยำช่วยวางรากฐาน
การตัดเป็นกระบวนการเริ่มต้นของการผลิตวงจรภายใน เจ้าหน้าที่จะตัดเวิร์กบอร์ดที่ตรงตามข้อกำหนดจากบอร์ดหุ้มทองแดง-มาตรฐานตามขนาดงานที่วางแผนไว้ล่วงหน้าและอ้างอิงถึง Gerber ขั้นตอนนี้ต้องการความแม่นยำของขนาดที่สูงมาก เนื่องจากขั้นตอนการประมวลผลที่ตามมาทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับขนาดการตัด หากความเบี่ยงเบนของมิติมีขนาดใหญ่เกินไป อาจนำไปสู่ปัญหาร้ายแรง เช่น การเบี่ยงเบนของโครงร่างของวงจรชั้นในและการวางแนวระหว่างชั้นที่ไม่ตรงระหว่างการกดบอร์ดหลาย- ในแง่ของวิธีการตัด มักใช้เครื่องตัด CNC ที่มีความแม่นยำสูง- และการเลือกใช้เครื่องมือตัดก็มีความสำคัญเช่นกัน จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนตามวัสดุและความหนาของแผ่นทองแดง-เพื่อให้มั่นใจถึงความเรียบและตั้งฉากของคมตัด ลดครีบและการหลุดร่อน ในขณะเดียวกัน เมื่อพิจารณาถึงกระบวนการที่ตามมา เช่น การถ่ายโอนภาพ การเจียรขอบ และการประมวลผลเนื้อปลา ก็เป็นสิ่งที่ไม่อาจละเลยได้ และการประมวลผลที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงผลผลิตของกระบวนการได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การรักษาเบื้องต้น: การทำความสะอาดและการทำให้พื้นผิวทองแดงหยาบ
ภารกิจหลักของ-การประมวลผลล่วงหน้าคือการทำความสะอาดและทำให้พื้นผิวทองแดงของลามิเนตเคลือบทองแดง- หยาบขึ้น เพื่อเป็นรากฐานการยึดเกาะที่ดีสำหรับกระบวนการต่อๆ ไป ขั้นตอนนี้อาจดูง่าย แต่จริงๆ แล้วมีผลกระทบอย่างมากต่อความสำเร็จหรือความล้มเหลวของการผลิตวงจรภายในทั้งหมด ก่อนที่จะกดฟิล์มแห้ง พื้นผิวทองแดงจะต้องได้รับการดูแลอย่างเข้มงวด วิธีการรักษาพื้นผิวทองแดงในปัจจุบันส่วนใหญ่ประกอบด้วยการแปรง การพ่นทราย และวิธีการทางเคมี
วิธีการแปรงและบด: กระบวนการต้นทุนต่ำและง่าย แต่ไม่เหมาะสำหรับแผงวงจรบางและบาง ซึ่งอาจทำให้พื้นผิวยืดตัวได้ง่ายและไม่เหมาะสำหรับบอร์ดบางชั้นใน เมื่อรอยแปรงอยู่ลึกเกินไป อาจทำให้เกิดการยึดเกาะของฟิล์มแห้งได้ยาก และทำให้เกิดปรากฏการณ์การชุบ และยังมีความเสี่ยงที่จะเกิดกาวตกค้างอีกด้วย
วิธีการพ่นทราย: สามารถทำให้ความหยาบและความสม่ำเสมอของพื้นผิวทองแดงได้ดีกว่าวิธีการแปรงและมีเสถียรภาพในมิติที่ดี สามารถใช้สำหรับการรักษาแผ่นบางและลวดละเอียดได้ อย่างไรก็ตามข้อเสียคือวัสดุพ่นทรายมีแนวโน้มที่จะเกาะติดกับพื้นผิวของกระดาน และการบำรุงรักษาเครื่องจักรทำได้ยาก
วิธีการทางเคมี: การใช้สารละลายเคมีเฉพาะเพื่อทำการกัดกรดระดับไมโครบนพื้นผิวทองแดง จะทำให้เกิดความหยาบระดับไมโครที่สม่ำเสมอและเหมาะสมได้ ในขณะเดียวกันก็รับประกันความสะอาดของพื้นผิวทองแดง ซึ่งช่วยปรับปรุงการยึดเกาะระหว่างฟิล์มแห้งและพื้นผิวทองแดงได้อย่างมาก ในการผลิตจริง ความเข้มข้น อุณหภูมิ และเวลาในการรักษาของสารละลายกัดกรดไมโครเคมีจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าผลการรักษาที่ดีที่สุด
ฟิล์มแรงกด: ยึดติดอย่างแน่นหนาเพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายโอนกราฟิก
กระบวนการเคลือบคือการยึดฟิล์มแห้งไวแสงไว้อย่างแน่นหนาบนพื้นผิวทองแดงที่ผ่านการบำบัดล่วงหน้า ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความชัดเจนและความแม่นยำของการถ่ายโอนรูปแบบวงจรในกระบวนการรับแสงครั้งต่อไป สำหรับแผ่นบางที่มีความหนาระดับหนึ่งขึ้นไป โดยทั่วไปเครื่องเคลือบจะต้องใส่ใจกับปัญหาการเกิดรอยย่นของฟิล์มระหว่างการใช้งานอย่างใกล้ชิด เพื่อให้แน่ใจว่าฟิล์มที่แห้งจะเรียบและยึดติดกับพื้นผิวทองแดงโดยไม่มีรอยยับ อุณหภูมิและแรงกดในการกดเป็นตัวแปรสำคัญ ซึ่งช่วยให้กาวในฟิล์มแห้งอ่อนตัวลงได้เต็มที่ จึงสามารถยึดเหนี่ยวแน่นกับพื้นผิวทองแดงได้ ในเวลาเดียวกัน จำเป็นต้องตรวจสอบความเรียบและความสะอาดของลูกกลิ้งของเครื่องเคลือบบัตร เพื่อหลีกเลี่ยงการยึดเกาะของฟิล์มแห้งที่ไม่ดีซึ่งเกิดจากข้อบกพร่องของลูกกลิ้งหรือสิ่งสกปรกบนพื้นผิว ซึ่งอาจส่งผลต่อเอฟเฟกต์การถ่ายโอนกราฟิกที่ตามมา
การเปิดรับแสง: การถ่ายภาพที่แม่นยำจะสร้างต้นแบบของวงจร
การเปิดรับแสงเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตวงจรชั้นใน มีการใช้เครื่องฉายแสง LDI ตามหลักการของการสแกนภาพด้วยเลเซอร์ที่มีความแม่นยำ อุปกรณ์จะควบคุมลำแสงเลเซอร์พลังงานสูง-โดยตรงเพื่อฉายลงบนพื้นผิวของฟิล์มแห้งตามข้อมูลวงจร ภายใต้การกระทำของพลังงานเลเซอร์ ฟิล์มแห้งจะเกิดปฏิกิริยาโฟโตเคมี และรูปแบบของวงจรจะถูก "แกะสลัก" ลงบนฟิล์มแห้งของบอร์ดด้วยความแม่นยำสูง เสร็จสิ้นการถ่ายโอนรูปแบบวงจร ในระหว่างกระบวนการนี้ ความแม่นยำของเลเซอร์ ความเสถียรของพลังงาน และความแม่นยำในการวางตำแหน่งแพลตฟอร์มของเครื่องเปิดรับแสง LDI มีความสำคัญอย่างยิ่ง: ความแม่นยำของลำแสงเลเซอร์จะกำหนดความสามารถด้านความกว้างของเส้นขั้นต่ำของวงจร และความเสถียรของพลังงานเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าฟิล์มแห้งมีความสม่ำเสมอ และหลีกเลี่ยงแสงน้อยเกินไปหรือแสงมากเกินไปในท้องถิ่น แพลตฟอร์มจำเป็นต้องยกบอร์ดอย่างถูกต้อง ตรวจสอบตำแหน่งสัมพัทธ์ที่แม่นยำระหว่างการสแกนด้วยเลเซอร์กับบอร์ด และรับประกันความสม่ำเสมอในการถ่ายโอนรูปแบบวงจรของบอร์ดทั้งหมด ในเวลาเดียวกัน อุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อม ตลอดจนคุณลักษณะไวแสงของฟิล์มแห้ง จำเป็นต้องได้รับการปรับเปลี่ยนเพื่อให้แน่ใจว่ากราฟิกวงจรมีความชัดเจนและความแม่นยำเป็นไปตามมาตรฐาน โดยวางรากฐานคุณภาพสูง-สำหรับกระบวนการแกะสลักในภายหลัง และหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง เช่น การทำให้วงจรบางลงและการลัดวงจรเนื่องจากการเบี่ยงเบนของการสัมผัส
การแกะสลัก: กำจัดฟอยล์ทองแดงส่วนเกินได้อย่างแม่นยำ
กระบวนการแกะสลักมีจุดมุ่งหมายเพื่อกำจัดฟอยล์ทองแดงที่ไม่ได้รับการปกป้องด้วยฟิล์มแห้ง เหลือไว้เพียงเส้นวงจรที่แม่นยำ สารละลายเคมีกัดกร่อนที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมในปัจจุบัน ได้แก่ สารละลายกัดกร่อนคอปเปอร์คลอไรด์ที่เป็นกรดและสารละลายกัดกร่อนแอมโมเนียอัลคาไลน์ ในกระบวนการชั้นใน สารละลายกัดกรดส่วนใหญ่จะใช้เนื่องจากฟิล์มแห้งหรือหมึกเป็นชั้นป้องกันการกัดกรด ความเข้มข้น อุณหภูมิ เวลาในการกัด และแรงดันสเปรย์ของสารละลายกัดกร่อนล้วนเป็นพารามิเตอร์ที่ต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด ด้วยการควบคุมพารามิเตอร์เหล่านี้อย่างแม่นยำ กระบวนการแกะสลักจึงมั่นใจได้ว่าจะสม่ำเสมอและมีเสถียรภาพ ส่งผลให้ผนังวงจรเป็นแนวตรง ทำให้มั่นใจในความแม่นยำและคุณภาพของวงจร และหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง เช่น การผอมบาง การลัดวงจร หรือวงจรเปิด
การเจาะ: ตำแหน่งที่แม่นยำและการเชื่อมต่อระหว่างชั้นต่างๆ
กระบวนการเจาะคือการเจาะรูวางตำแหน่งเพื่อจัดตำแหน่งระหว่างชั้นและการเชื่อมต่อไฟฟ้าตามความต้องการหลังจากการแกะสลักวงจรชั้นในเสร็จสิ้น ความแม่นยำของตำแหน่งของรูในการวางตำแหน่งเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการวางตำแหน่งระหว่างชั้นระหว่างการเคลือบแผ่นหลาย- และความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่ตามมา ความแม่นยำของอุปกรณ์ขุดเจาะและคุณภาพของดอกสว่านเป็นปัจจัยสำคัญ ในระหว่างกระบวนการขุดเจาะ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจในแนวตั้งของดอกสว่านและความมั่นคงของแรงเจาะ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การเสียรูปของผนังรูและเศษเสี้ยนที่มากเกินไปซึ่งเกิดจากการเอียงหรือแรงกดที่ไม่สม่ำเสมอของดอกสว่าน และเพื่อให้เป็นรากฐานที่ดีสำหรับการกดแผ่นหลาย-เลเยอร์บอร์ดและการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าในภายหลัง