Bảng mạch pcb nhiều lớp đã trở thành thành phần cốt lõi của nhiều sản phẩm điện tử do khả năng tích hợp cao hơn và hiệu suất điện vượt trội. Quy trình cán mỏng, là mắt xích chính trong quy trình sản xuất pcb nhiều{1}}lớp, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng, độ tin cậy và chi phí sản xuất pcb. Hiện nay, các quy trình cán bo mạch pcb nhiều lớp phổ biến chủ yếu bao gồm quy trình cán truyền thống, quy trình cán chân không và quy trình cán màng. Sau đây sẽ cung cấp một so sánh chi tiết về các quá trình này.
Quy trình cán truyền thống
Quy trình cán màng truyền thống là một kỹ thuật cổ điển và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất pcb nhiều{0}}lớp. Quy trình cơ bản là xếp chồng bảng mạch bên trong, tấm bán cứng và lá đồng bên ngoài theo thứ tự và đặt chúng vào máy cán. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định, tấm bán cứng dần dần tan chảy và chảy ra, lấp đầy khoảng trống giữa các bảng mạch bên trong đồng thời liên kết chặt chẽ các lớp lại với nhau. Nhiệt độ tăng gây ra phản ứng liên kết ngang-của nhựa trong tấm bán cứng, nhờ đó đạt được sự đóng rắn và hình thành cấu trúc nhiều lớp chắc chắn.
Ưu điểm của quy trình này là thiết bị tương đối đơn giản, quy trình vận hành thuần thục và dễ dàng làm chủ. Đối với một số sản phẩm nhạy cảm về chi phí, có kích thước lô lớn và không yêu cầu độ chính xác pcb cực cao, quy trình cán màng truyền thống có những lợi thế nhất định về chi phí. Ví dụ, trong sản xuất pcb của một số sản phẩm điện tử tiêu dùng, chẳng hạn như bộ sạc điện thoại di động thông thường, loa thông minh, v.v., quy trình cán màng truyền thống có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất và kiểm soát chi phí một cách hiệu quả. Tuy nhiên, quy trình cán truyền thống cũng có những hạn chế đáng kể. Do khó thoát khí hoàn toàn trong quá trình cán màng, bong bóng dễ hình thành bên trong pcb, ảnh hưởng đến hiệu suất điện và độ bền kết cấu. Hơn nữa, có một số khiếm khuyết nhất định về tính đồng nhất của áp suất, có thể dẫn đến độ bền liên kết không nhất quán giữa các phần khác nhau của bảng nhiều lớp, ảnh hưởng đến độ tin cậy của sản phẩm.
Quá trình cán chân không
Quy trình cán chân không là một cải tiến của quy trình cán truyền thống và tính năng lớn nhất của nó là đưa môi trường chân không vào trong quá trình cán. Sau khi xếp chồng bảng mạch bên trong, tấm bán cứng và lá đồng bên ngoài, đặt toàn bộ bảng mạch vào máy ép chân không. Đầu tiên, hút bụi bên trong máy cán để loại bỏ càng nhiều không khí và các chất dễ bay hơi khỏi các lớp càng tốt, sau đó áp dụng nhiệt độ và áp suất cho quá trình cán.
Sự ra đời của môi trường chân không giải quyết hiệu quả vấn đề khó loại bỏ bong bóng trong quy trình cán màng truyền thống. Bằng cách loại bỏ không khí trước khi cán màng, khả năng tạo bong bóng sẽ giảm đáng kể, do đó cải thiện đáng kể tính toàn vẹn cấu trúc và hiệu suất điện bên trong pcb. Đồng thời, quy trình cán chân không có thể phân phối áp lực đồng đều hơn lên các lớp, đảm bảo liên kết chắc chắn và đồng đều giữa mỗi lớp, đồng thời cải thiện độ tin cậy của ván nhiều lớp. Trong một số lĩnh vực yêu cầu chất lượng pcb cực cao, chẳng hạn như máy chủ hàng không vũ trụ và{4}}cao cấp, công nghệ cán màng chân không đã được sử dụng rộng rãi. Các thiết bị điện tử trong các lĩnh vực này cần hoạt động ổn định trong môi trường phức tạp và khắc nghiệt, với các tiêu chuẩn khắt khe về hiệu suất và độ tin cậy của pcbs. PCB nhiều lớp được sản xuất bằng công nghệ cán chân không có thể đáp ứng tốt các yêu cầu này. Tuy nhiên, quá trình ép chân không cũng không hoàn hảo. Giá thành thiết bị của nó tương đối cao, đồng thời có yêu cầu khắt khe hơn về môi trường vận hành và kỹ năng nhân sự, điều này ở một mức độ nào đó làm tăng chi phí sản xuất và khó khăn trong sản xuất.
Quy trình cán màng
Quá trình cán màng sử dụng vật liệu cán đặc biệt, chẳng hạn như màng polyimide. Trong quá trình sản xuất pcb nhiều{1}}lớp, vật liệu cán màng được đặt ở lớp ngoài của ngăn xếp và được ép cùng với bảng mạch bên trong, tấm bán cứng và lá đồng bên ngoài. Trong quá trình gia nhiệt và điều áp, vật liệu màng tương tác với tấm bán cứng, không chỉ hỗ trợ liên kết mà còn cải thiện tính lưu động và làm đầy trong quá trình cán.
Ưu điểm của quá trình cán là nó có thể cải thiện hiệu quả độ phẳng của pcb. Do tính linh hoạt và độ dẻo tốt của vật liệu cán, nó có thể thích ứng tốt hơn với hình dạng của bảng nhiều lớp trong quá trình cán, truyền áp suất đều và làm cho bề mặt của bảng nhiều lớp mịn hơn, thuận lợi cho việc lắp đặt và hàn các linh kiện điện tử sau này. Ngoài ra, vật liệu cán màng cũng có thể chặn độ ẩm và tạp chất bên ngoài ở một mức độ nhất định, cải thiện độ ẩm và khả năng chống ăn mòn của pcbs. Quá trình này thực hiện tốt ở một số sản phẩm yêu cầu độ phẳng pcb cao, chẳng hạn như bảng điều khiển LCD, bảng mạch linh hoạt và bảng kết hợp bảng mạch cứng. Tuy nhiên, quy trình cán có yêu cầu cao về việc lựa chọn và sử dụng vật liệu cán, giá thành của vật liệu cán phù hợp có thể cao. Ngoài ra, cũng cần có một số kinh nghiệm kỹ thuật trong việc kiểm soát quy trình để đảm bảo hiệu quả hiệp đồng tốt nhất giữa vật liệu cán và các lớp khác.