Các sản phẩm điện tử không ngừng hướng tới sự thu nhỏ, hiệu suất cao và thông minh, đặt ra những yêu cầu cực kỳ khắt khe về hiệu suất của bảng mạch. Việc tùy chỉnh các bảng mạch có độ chính xác cao-ngày càng trở nên quan trọng như một phương tiện chính để đáp ứng những nhu cầu đặc biệt này.
Các yêu cầu và thách thức riêng của việc tùy chỉnh bảng mạch có độ chính xác cao-
Bảng mạch có độ chính xác cao có nhiều tính năng độc đáo trong thiết kế và sản xuất. Độ rộng và khoảng cách dòng của nó cực kỳ tốt, ví dụ, trong một số chất nền đóng gói chip tiên tiến, chiều rộng và khoảng cách dòng có thể đạt tới mức vài micromet, điều này đặt ra những yêu cầu gần như nghiêm ngặt về độ chính xác của thiết kế mạch và độ ổn định của quy trình sản xuất. Đồng thời, việc thu nhỏ kích thước lỗ chân lông cũng là một xu hướng lớn, với đường kính lỗ chân lông thấp tới 0,1mm hoặc thậm chí nhỏ hơn. Kích thước lỗ nhỏ như vậy dễ bị sai lệch trong quá trình khoan, kim loại hóa và các quá trình khác, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất điện và độ tin cậy của bảng mạch. Hơn nữa, các bảng mạch có độ chính xác cao thường yêu cầu khả năng kiểm soát trở kháng chính xác để đảm bảo rằng tín hiệu tốc độ cao không bị biến dạng, phản xạ hoặc các vấn đề khác trong quá trình truyền. Điều này đòi hỏi thiết kế toàn diện và chính xác cũng như kiểm soát chặt chẽ các đặc tính của bo mạch, bố trí mạch và cấu trúc xếp chồng lên nhau.
Phân tích đầy đủ quá trình tùy chỉnh
1. Nguyên liệu chọn lọc
Bảng mạch có độ chính xác cao phụ thuộc nhiều vào chất lượng nguyên liệu thô. Lớp phủ đồng-chất lượng cao là nền tảng. Trong các ứng dụng tần số-cao, bảng tần số-có thương hiệu thường được sử dụng, có đặc tính hằng số điện môi thấp và tổn thất điện môi thấp, đảm bảo chất lượng truyền tín hiệu một cách hiệu quả. Về mặt lá đồng, lá đồng có độ tinh khiết cao và độ dẻo cao có thể làm giảm điện trở đường dây và cải thiện độ dẫn điện. Ngoài ra, đối với các vật liệu phụ như mực mặt nạ hàn và màng khô, cũng cần sàng lọc nghiêm ngặt để đảm bảo chúng có khả năng tương thích tốt với các vật liệu khác và có hiệu suất vượt trội trong khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn hóa học, v.v., mang lại sự đảm bảo chắc chắn về chất lượng của bảng mạch có độ chính xác cao-từ nguồn.
2. Thâm canh quy trình sản xuất
Sản xuất lớp bên trong
Phủ các vật liệu cảm quang lên các tấm mỏng phủ đồng-và thông qua các quá trình tiếp xúc và phát triển, chuyển chính xác các mẫu mạch được thiết kế lên bề mặt của lá đồng. Sau đó, quá trình khắc được thực hiện để loại bỏ chính xác lá đồng không được bảo vệ bằng dung dịch hóa học, tạo thành mạch lớp bên trong. Trong quá trình này, độ chính xác của máy phơi sáng, nồng độ của dung dịch ăn mòn và yêu cầu kiểm soát nhiệt độ là cực kỳ cao. Bất kỳ sai lệch nhỏ nào cũng có thể dẫn đến đoản mạch, hở mạch hoặc độ rộng và khoảng cách đường dây không đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế. Sau khi hoàn thiện quá trình sản xuất mạch điện, cần thực hiện xử lý đen hoặc nâu trên bề mặt bo mạch để tăng độ nhám bề mặt của lá đồng và tăng cường lực liên kết giữa các lớp, tạo nền tảng tốt cho quá trình cán màng tiếp theo.
Cán và ép
Xếp chồng lớp bên trong đã chuẩn bị sẵn, tấm bán khô và lá đồng theo thứ tự xác định trước rồi đặt chúng trong máy ép-nhiệt độ cao và áp suất-cao để cán màng. Tấm bán khô nóng chảy ở nhiệt độ và áp suất cụ thể, lấp đầy những khoảng trống nhỏ giữa các lớp và đông cứng lại sau khi làm mát, liên kết chặt chẽ các lớp lại với nhau. Quá trình ép đòi hỏi phải kiểm soát chính xác các thông số như nhiệt độ, áp suất, thời gian. Nhiệt độ hoặc thời gian quá cao có thể dẫn đến cacbon hóa và biến dạng tấm kim loại; Áp suất không đồng đều có thể gây ra các khuyết tật như bọt khí giữa các lớp và sự phân tách, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất cơ và điện của bảng mạch.
Khoan và kim loại hóa lỗ
Sử dụng máy khoan CNC có độ chính xác cao-để khoan nhiều lỗ xuyên suốt và lỗ lắp đặt trên bảng nhiều{1}}lớp. Khi khoan, tốc độ quay, tốc độ tiến dao và độ sâu khoan của mũi khoan phải được kiểm soát chặt chẽ theo yêu cầu thiết kế để tránh các vấn đề như thành lỗ gồ ghề, gờ quá mức hoặc sai lệch đường kính lỗ lớn. Sau khi quá trình khoan hoàn tất, một lớp đồng đồng nhất được lắng đọng trên bề mặt thành lỗ thông qua quá trình mạ đồng hóa học và mạ điện, đạt được kết nối điện đáng tin cậy giữa mỗi lớp của mạch. Chất lượng kim loại hóa lỗ liên quan trực tiếp đến tính ổn định của hiệu suất điện của bảng mạch. Độ dày lớp phủ không đồng đều, các khuyết tật như lỗ rỗng hoặc vết nứt đều có thể gây ra lỗi truyền tín hiệu.
Xử lý lớp ngoài và xử lý bề mặt
Xử lý lớp bên ngoài cũng bao gồm các quy trình như chuyển mẫu và khắc, tương tự như sản xuất lớp bên trong, nhưng đòi hỏi độ chính xác và tính toàn vẹn nghiêm ngặt hơn đối với các mạch lớp bên ngoài. Sau khi hoàn thành việc sản xuất mạch, bề mặt của bo mạch cần được xử lý. Các phương pháp phổ biến bao gồm san bằng không khí nóng, mạ niken hóa học, chất bảo vệ hàn hữu cơ, v.v. San lấp mặt bằng không khí nóng có thể tạo thành lớp phủ hàn đồng nhất trên bề mặt lá đồng, cải thiện khả năng hàn, nhưng có thể có vấn đề với độ phẳng bề mặt kém; Mạ vàng niken hóa học có thể mang lại độ dẫn điện, khả năng hàn và khả năng chống oxy hóa tốt, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng có yêu cầu hiệu suất bề mặt cực cao; Chất bảo vệ hữu cơ có thể hàn được sử dụng rộng rãi trong một số ứng dụng nhạy cảm về chi phí do ưu điểm là chi phí thấp và quy trình đơn giản.
3. Kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt
Việc tùy chỉnh các bảng mạch có độ chính xác cao-dựa vào quá trình kiểm tra chất lượng toàn diện và đa cấp-. Sử dụng công nghệ kiểm tra kim bay, hiệu suất điện cơ bản của mạch như kết nối, đoản mạch và hở mạch được phát hiện nhanh chóng bằng cách tiếp xúc đầu dò với điểm kiểm tra trên bảng mạch. Đối với các bảng mạch phức tạp, thiết bị kiểm tra quang học tự động cũng được sử dụng để chụp ảnh bề mặt bảng mạch bằng camera có độ phân giải cao. Với sự trợ giúp của các thuật toán nhận dạng hình ảnh, các vấn đề như lỗi mạch và chất lượng hàn linh kiện sẽ được phát hiện. Ngoài ra, có thể sử dụng phương pháp kiểm tra bằng tia X- để quan sát cấu trúc của vias, mối hàn, v.v. bên trong bảng mạch và phát hiện sự hiện diện của các khuyết tật tiềm ẩn như lỗ rỗng và vết nứt. Đối với các bảng mạch có yêu cầu kiểm soát trở kháng, người kiểm tra trở kháng chuyên nghiệp cũng cần thiết để đo chính xác trở kháng của các mạch quan trọng nhằm đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế. Chỉ những bảng mạch đã vượt qua tất cả các quy trình kiểm tra chất lượng mới có thể tiến hành công đoạn tiếp theo hoặc được giao cho khách hàng.