บอร์ดสี่-ชั้นซึ่งมีข้อดีคือมีความหนาแน่นของสายไฟสูงและการส่งสัญญาณที่เสถียร ได้กลายเป็นส่วนประกอบหลักในระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนจำนวนมาก กระบวนการผลิตของพวกเขาผสมผสานการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำและการควบคุมที่เข้มงวด โดยแต่ละขั้นตอนมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
1. ขั้นตอนการเตรียมการเบื้องต้น
การเตรียมการเบื้องต้นสำหรับการผลิตแผงสี่ชั้น-เป็นรากฐานสำหรับการรับประกันความก้าวหน้าของกระบวนการที่ตามมาอย่างราบรื่น ขั้นตอนแรกคือการเลือกวัสดุพิมพ์ โดยต้องเลือกลามิเนตเคลือบทองแดง- (CCL) ที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากสถานการณ์การใช้งานของผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพของฉนวน ความแข็งแรงทางกล ความต้านทานความร้อน และพารามิเตอร์อื่นๆ ของพื้นผิวต้องผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดการใช้งานของบอร์ดสี่ชั้น-
ครั้งที่สอง กระบวนการผลิตชั้นใน
การผลิตชั้นในเป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญในการผลิตบอร์ดสี่ชั้น- และคุณภาพของมันส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของแผงวงจรทั้งหมด
(1) การเตรียม-เบื้องต้นสำหรับซับสเตรตด้านใน
การปรับสภาพชั้นเคลือบทองแดงชั้นใน-ลามิเนต (CCL) มีวัตถุประสงค์เพื่อขจัดชั้นออกไซด์ คราบน้ำมัน และสิ่งสกปรกบนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการยึดเกาะของหมึกในกระบวนการต่อๆ ไป โดยทั่วไปการปรับสภาพจะรวมถึงขั้นตอนต่างๆ เช่น การขจัดคราบไขมันและการกัดขนาดเล็ก- การขจัดคราบไขมันสามารถทำได้โดยการทำความสะอาดด้วยสารเคมีเพื่อขจัดน้ำมันและจาระบีบนพื้นผิวของพื้นผิว ในทางกลับกัน การกัดแบบไมโคร-เกี่ยวข้องกับการกัดแบบอ่อนเพื่อสร้างพื้นผิวที่ขรุขระสม่ำเสมอบนพื้นผิว ซึ่งจะช่วยเสริมความแข็งแกร่งให้กับการยึดเกาะกับหมึก
(II) การผลิตวงจรชั้นใน
ขั้นแรก ใช้หมึกไวแสง กระจายหมึกของเหลวให้ทั่วพื้นผิวของวัสดุพิมพ์ด้านใน จากนั้นจึงบ่มให้เป็นฟิล์มโดยการทำให้แห้ง จากนั้นดำเนินการเปิดเผยต่อ นำเข้าไฟล์รูปแบบวงจรดิจิทัลที่เตรียมไว้ลงในเครื่องฉายภาพ LDI ซึ่งใช้แสงเลเซอร์ในการสแกนและแสดงพื้นผิวที่เคลือบด้วยหมึกไวแสงโดยตรง สิ่งนี้ทำให้หมึกในบริเวณที่สัมผัสกับเลเซอร์เกิดปฏิกิริยาการบ่ม ในขณะที่บริเวณที่ไม่ถูกสัมผัสยังคงละลายได้
หลังจากได้รับแสงแล้ว การพัฒนาจะดำเนินการโดยการวางวัสดุพิมพ์ลงในสารละลายสำหรับนักพัฒนา หมึกที่ไม่แข็งตัวจะถูกละลายและนำออก โดยทิ้งรูปแบบหมึกที่บ่มไว้บนพื้นผิววัสดุพิมพ์ที่ตรงกับรูปแบบดิจิทัล ต่อไป การแกะสลักจะดำเนินการโดยการวางวัสดุพิมพ์ลงในสารละลายการแกะสลัก ฟอยล์ทองแดงที่ไม่ถูกเคลือบด้วยหมึกจะถูกแกะสลักออกไป และฟอยล์ทองแดงที่เหลือจะสร้างวงจรชั้นใน หลังจากนั้น หมึกที่บ่มบนพื้นผิวของวงจรจะถูกลอกออกโดยกระบวนการลอกฟิล์ม เผยให้เห็นวงจรชั้นในที่ชัดเจน
(III) การตรวจสอบชั้นใน
หลังจากเสร็จสิ้นการผลิตวงจรชั้นในแล้ว จำเป็นต้องมีการตรวจสอบอย่างเข้มงวด เนื้อหาการตรวจสอบประกอบด้วยค่าการนำไฟฟ้าของวงจร สภาวะการลัดวงจร และความกว้างของเส้นและระยะห่างเป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่ โดยปกติแล้ว อุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติจะใช้ในการสแกนวงจรอย่างครอบคลุมโดยใช้หลักการสร้างภาพด้วยแสง ตรวจจับข้อบกพร่องในวงจรได้ทันที และรับประกันคุณภาพของวงจรชั้นใน
ที่สาม กระบวนการเคลือบ
กระบวนการเคลือบเกี่ยวข้องกับการรวมซับสเตรตด้านใน พรีเพก และฟอยล์ทองแดงด้านนอกเพื่อสร้างโครงสร้างโดยรวมของบอร์ดสี่-ชั้น
(1) การเตรียมการเคลือบ
ตามความต้องการ พื้นผิวด้านใน พรีเพก และฟอยล์ทองแดงด้านนอกจะเรียงซ้อนกันตามลำดับที่กำหนด พรีเพกทำจากผ้าใยแก้วที่ชุบด้วยอีพอกซีเรซิน ซึ่งแข็งตัวภายใต้ความร้อนและความดัน โดยทำหน้าที่เป็นตัวประสานระหว่างชั้นต่างๆ เมื่อวางซ้อน จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแต่ละชั้นมีความแม่นยำในการจัดตำแหน่ง และโดยปกติจะใช้หมุดระบุตำแหน่งสำหรับการวางตำแหน่งเพื่อหลีกเลี่ยงการวางแนวระหว่างชั้นที่ไม่ตรงซึ่งส่งผลต่อการเชื่อมต่อวงจร
(II) การดำเนินการเคลือบ
วางแผ่นคอนกรีตที่พับไว้ลงในเครื่องเคลือบบัตร และดำเนินการเคลือบภายใต้อุณหภูมิ ความดัน และเวลาที่กำหนด ในระหว่างกระบวนการเคลือบ เรซินในพรีเพกจะละลายและไหล เติมเต็มช่องว่างระหว่างชั้นและยึดติดอย่างแน่นหนากับซับสเตรตด้านในและฟอยล์ทองแดงด้านนอก ในขณะเดียวกัน เรซินจะแข็งตัวเพื่อสร้างชั้นฉนวนที่แข็ง โดยแยกวงจรของแต่ละชั้นและเป็นฉนวนไฟฟ้า พารามิเตอร์กระบวนการสำหรับการเคลือบจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการยึดเกาะระหว่างชั้นอย่างแน่นหนา ไม่มีฟองอากาศ การแยกชั้น และข้อบกพร่องอื่นๆ
IV. ขั้นตอนการประมวลผลชั้นนอก
หลังจากการเคลือบ ขั้นตอนการประมวลผลชั้นนอกจะเริ่มต้นขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงกระบวนการต่างๆ เช่น การเจาะ การทำโลหะให้เป็นรู และการสร้างวงจรชั้นนอก
(1) การเจาะ
ตามข้อกำหนด เครื่องเจาะ CNC ใช้ในการเจาะต่างๆ ผ่านรูและรูยึดบนแผ่นลามิเนต รู Via ถูกใช้เพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างชั้นของวงจร ในขณะที่รูยึดนั้นใช้เพื่อยึดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ในระหว่างการเจาะ จำเป็นต้องควบคุมความแม่นยำของตำแหน่งของรูเจาะ ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางรู และคุณภาพของผนังรู เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การเบี่ยงเบนของรูและผนังรูหยาบ หลังจากการเจาะเสร็จสิ้น จำเป็นต้องทำความสะอาดเศษภายในรูเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของการเคลือบโลหะของรูในภายหลัง
(II) การทำให้เป็นโลหะของรู
การทำรูโลหะเป็นกระบวนการสำคัญในการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าของจุดแวะ ประการแรก การลบเสี้ยนจะดำเนินการเพื่อกำจัดเศษและเรซินที่ตกค้างบนผนังรูในระหว่างกระบวนการเจาะ เพื่อให้มั่นใจว่าผนังรูจะสะอาดและเป็นระเบียบเรียบร้อย จากนั้น การสะสมทองแดงทางเคมีจะดำเนินการโดยการวางพื้นผิวในสารละลายการสะสมทองแดงเพื่อสะสมชั้นทองแดงบาง ๆ ไว้บนพื้นผิวของผนังรู ทำให้ผนังรูฉนวนเดิมเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า หลังจากนั้น ผ่านกระบวนการชุบทองแดงด้วยไฟฟ้า ชั้นทองแดงจะหนาขึ้นอีกตามชั้นการสะสมของทองแดง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือของเวีย
(III) การผลิตวงจรชั้นนอก
กระบวนการผลิตสำหรับวงจรชั้นนอกจะคล้ายคลึงกับกระบวนการผลิตสำหรับวงจรชั้นใน รวมถึงขั้นตอนต่างๆ เช่น การใช้หมึกไวแสง การเปิดรับแสง การพัฒนา การแกะสลัก และการกำจัดฟิล์ม กระบวนการรับแสงยังใช้เครื่องรับแสง LDI เพื่อให้ได้ค่าแสงที่แม่นยำตามรูปแบบวงจรดิจิทัล จากขั้นตอนเหล่านี้ รูปแบบวงจรที่ต้องการจะถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวด้านนอกของบอร์ดสี่-ชั้น ต่างจากวงจรชั้นใน วงจรชั้นนอกจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับจุดผ่านเพื่อให้เกิดความต่อเนื่องทางไฟฟ้ากับวงจรชั้นใน
(IV) หน้ากากประสานและการพิมพ์ตัวอักษร
เพื่อปกป้องชั้นนอกของวงจรและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน การกัดกร่อน และการลัดวงจร จำเป็นต้องมีการเคลือบหน้ากากประสาน โดยทั่วไปแล้ว จะใช้หมึกหน้ากากประสานที่ไวต่อแสง ซึ่งจะสร้างชั้นหน้ากากประสานบนพื้นผิวของวงจรเพื่อปกป้องผ่านกระบวนการสัมผัสและการพัฒนา โดยเผยให้เห็นพื้นที่ต่างๆ เช่น แผ่นบัดกรีที่จำเป็นต้องบัดกรี สีทั่วไปสำหรับหน้ากากประสาน ได้แก่ สีเขียว สีฟ้า สีดำ และอื่นๆ
หลังจากการใช้หน้ากากประสานแล้ว จะดำเนินการพิมพ์ตัวอักษร ข้อมูลตัวละคร เช่น หมายเลขชิ้นส่วน หมายเลขรุ่น และหมายเลขซีเรียลการผลิต จะถูกพิมพ์บนพื้นผิวของบอร์ด เพื่ออำนวยความสะดวกในการติดตั้งและการระบุชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ โดยทั่วไปการพิมพ์ตัวอักษรจะดำเนินการโดยใช้การพิมพ์สกรีนด้วยหมึกตัวอักษรพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าตัวอักษรมีความชัดเจนและคงทน
V. โพสต์-ขั้นตอนการประมวลผล
(1) การรักษาพื้นผิว
เพื่อเพิ่มความสามารถในการบัดกรีและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันของแผ่นบัดกรี จำเป็นต้องมีการรักษาพื้นผิว กระบวนการบำบัดพื้นผิวทั่วไป ได้แก่ การพ่นดีบุก ทองคำแช่ ชุบนิกเกิล- และ OSP (สารกันบูดบัดกรีแบบอินทรีย์) กระบวนการเตรียมผิวที่แตกต่างกันมีลักษณะเฉพาะและขอบเขตที่เกี่ยวข้องที่แตกต่างกัน และสามารถเลือกได้ตามความต้องการของผลิตภัณฑ์
(II) การประมวลผลรูปร่าง
ตามข้อกำหนด ให้ใช้เครื่องกัด CNC หรือเครื่องเจาะเพื่อประมวลผลรูปร่างด้านนอกของแผงวงจร โดยตัดให้เป็นรูปร่างและขนาดที่ต้องการ ในระหว่างการประมวลผลรูปทรงภายนอก จำเป็นต้องรับประกันความถูกต้องของขนาดและคุณภาพของคมตัด หลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น เศษครีบและการบิ่น
(III) การตรวจสอบขั้นสุดท้าย
สุดท้ายนี้ การตรวจสอบขั้นสุดท้ายอย่างครอบคลุมจะดำเนินการบนกระดานสี่-ชั้น การตรวจสอบรวมถึงการทดสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้า (เช่น การทดสอบความต่อเนื่อง การทดสอบฉนวน) การตรวจสอบลักษณะ (เช่น คุณภาพของหน้ากากบัดกรี ความชัดเจนของอักขระ รอยขีดข่วนบนพื้นผิว ฯลฯ) และการตรวจสอบความแม่นยำของมิติ เฉพาะผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการตรวจสอบทั้งหมดเท่านั้นจึงจะถือว่าผ่านการรับรองและดำเนินการในขั้นตอนการบรรจุภัณฑ์และการจัดส่งในภายหลัง