Trong thời đại bùng nổ công nghệ bảo mật kỹ thuật số hiện nay, từ mạng giám sát độ phân giải cao-trên đường phố đô thị đến hệ thống kiểm soát và báo động truy cập trong các tòa nhà thông minh, hoạt động ổn định của nhiều thiết bị an ninh khác nhau phụ thuộc vào sự hỗ trợ củabảng mạch in. Là "trung tâm thần kinh" của thiết bị an ninh, quy trình sản xuất pcb tích hợp kỹ thuật thủ công chính xác và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo-hoạt động ổn định lâu dài trong môi trường phức tạp, đặt nền tảng phần cứng vững chắc cho hệ thống bảo mật.
1, Lựa chọn vật liệu: hiệu suất đầu tiên
(1) Lựa chọn khả năng thích ứng của vật liệu nền
Hiệu suất của vật liệu nền quyết định trực tiếp đến chất lượng cơ bản của pcb. Tấm vải thủy tinh nhựa epoxy FR-4 đã trở thành lựa chọn ưu tiên cho các thiết bị an ninh thông thường do hiệu quả chi phí tuyệt vời của nó. Nhiệt độ chuyển thủy tinh của nó thường nằm trong khoảng từ 130 độ đến 150 độ, và nó có thể duy trì hiệu suất cách điện ổn định và độ bền cơ học trong phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanh từ -40 độ đến 85 độ, đáp ứng nhu cầu của camera trong nhà và ngoài trời, bộ điều khiển kiểm soát truy cập thông thường và các thiết bị khác.
Trong môi trường khắc nghiệt, chất nền gốm thể hiện những ưu điểm độc đáo. Lấy chất nền gốm alumina làm ví dụ, độ dẫn nhiệt của nó có thể đạt tới 20-30W/(m · K), gấp hàng chục lần so với vật liệu FR-4. Nó có thể nhanh chóng tản nhiệt do chip công suất cao tạo ra và phù hợp để sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao của các trạm gốc giám sát hiện trường. Đồng thời, hằng số điện môi của nó thấp tới 9-10, dẫn đến mất tín hiệu ở mức tối thiểu trong dải tần 5G, đảm bảo hiệu quả sự ổn định của việc truyền dữ liệu và đảm bảo truyền tín hiệu mượt mà cho thiết bị an ninh ở vùng sâu vùng xa.
(2) Kết hợp chính xác các vật liệu dẫn điện
Lá đồng, với vai trò là lõi dẫn điện của pcb, cần phải có các thông số hiệu suất tương thích cao với yêu cầu của mạch điện. Các mạch thông thường thường sử dụng lá đồng điện phân có độ dày 18 μm-35 μm và độ nhám bề mặt Ra của nó được kiểm soát ở mức 0,3-0,5 μm, điều này có thể giảm suy hao tín hiệu tần số cao một cách hiệu quả. Trong mô-đun nguồn của hệ thống an ninh, để mang dòng điện cao, lá đồng có độ dày 70 μm hoặc thậm chí 105 μm được chọn, kết hợp với thiết kế dây cỡ lớn, để kiểm soát điện trở đường dây ở mức cực thấp và đảm bảo truyền tải điện hiệu quả.
Ngoài ra, với sự phát triển của công nghệ, các lá đồng có cấu hình thấp được ủ đang dần được áp dụng cho các đường tín hiệu tốc độ cao. Phương pháp xử lý bề mặt đặc biệt của nó giúp tăng 30% độ bền liên kết giữa lá đồng và lớp cách nhiệt, đồng thời giảm phản xạ tín hiệu, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về tính toàn vẹn của tín hiệu khi truyền video độ phân giải cao-trong thiết bị an ninh.
2, Quy trình sản xuất cốt lõi: chú trọng như nhau về độ chính xác và hiệu quả
(1) Chuyển giao đồ họa: Tái tạo chính xác từ thiết kế sang thực thể
Truyền đồ họa là một bước quan trọng trong việc chuyển đổi thiết kế mạch thành mạch vật lý. Máy vẽ bằng ánh sáng sử dụng chùm tia laser để khắc các mẫu mạch với độ chính xác ± 5 μm trên đế màng, sau đó máy phơi sáng sử dụng tia cực tím để chuyển các mẫu lên một tấm đồng phủ một lớp chất quang dẫn. Để đạt được các mạch tốt hơn, công nghệ LDI tiên tiến đã được áp dụng rộng rãi, với chiều rộng và khoảng cách đường truyền tối thiểu là 2 triệu/2 triệu, có thể đáp ứng yêu cầu nối dây của các chip tích hợp mật độ-cao trong thiết bị an ninh.
(2) Khắc: khắc độ chính xác của mạch
Quá trình khắc xác định hình dạng cuối cùng của mạch điện. Dung dịch ăn mòn clorua sắt có tính axit thường được sử dụng để xử lý mạch mịn và tốc độ ăn mòn của nó có thể được kiểm soát chính xác ở mức 15-20 μm/phút. Thông qua thiết bị khắc phun, sai số đồng nhất của quá trình khắc có thể được kiểm soát trong khoảng ± 5%. Để ngăn chặn sự ăn mòn bên ảnh hưởng đến độ chính xác của mạch, công nghệ hiện đại áp dụng công nghệ khắc phân đoạn, trước tiên, công nghệ này nhanh chóng loại bỏ các diện tích lớn của lá đồng, sau đó giảm nồng độ dung dịch khắc để khắc tinh nhằm đảm bảo các cạnh của mạch được gọn gàng.
(3) Cán bảng nhiều lớp: xây dựng ổn định các mạch ba chiều-
Việc cán các bảng mạch in nhiều lớp đòi hỏi phải kiểm soát chính xác nhiệt độ, áp suất và thời gian. Ở nhiệt độ cao 180 độ và áp suất 10-15 MPa, nhựa epoxy trong tấm bán cứng (tấm PP) tan chảy và lấp đầy các khoảng trống giữa các lớp. Sau 60-90 phút đóng rắn, sự kết nối mạnh mẽ giữa các lớp sẽ được hình thành. Để đảm bảo độ chính xác căn chỉnh giữa các lớp, các chốt định vị có độ chính xác cao và công nghệ khoan laser được sử dụng để kiểm soát độ lệch giữa các lớp trong phạm vi ± 25 μ m, đáp ứng yêu cầu truyền tín hiệu tốc độ cao để đảm bảo tính nhất quán giữa các lớp.
(4) Xử lý bề mặt: Nâng cao hiệu suất và độ tin cậy
Quá trình phun thiếc: Bằng công nghệ san phẳng không khí nóng, một lớp hợp kim chì thiếc đồng nhất được hình thành trên bề mặt pcb, có độ dày khoảng 1-3 μ m và khả năng hàn tốt. Nó phù hợp với các thiết bị an ninh ở cấp độ người tiêu dùng nhạy cảm về chi phí, chẳng hạn như camera giám sát gia đình.
Quá trình lắng đọng vàng: sử dụng sự lắng đọng hóa học để tạo thành lớp niken 0,05-0,1 μm và lớp vàng 0,02-0,05 μm trên bề mặt đồng, có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa đồng một cách hiệu quả, với điện trở tiếp xúc thấp từ 10m Ω trở xuống. Nó thường được sử dụng trong giao diện truyền thông của thiết bị an ninh cao cấp để đảm bảo truyền tín hiệu ổn định.
Quy trình OSP: Màng bảo vệ hữu cơ 0,2-0,5 μm được hình thành trên bề mặt đồng thông qua các phương pháp hóa học, có chi phí-thấp và không ảnh hưởng đến độ chính xác của mạch. Nó phù hợp cho hàn tự động và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất thiết bị an ninh quy mô lớn.
3, Kiểm tra chất lượng: chìa khóa đảm bảo hiệu quả hoạt động
(1) Kiểm tra hình thức và kích thước
Máy dò quang tự động AOI có thể phát hiện các khuyết tật đường truyền nhỏ tới 50 μm thông qua công nghệ hình ảnh đa phổ, với tỷ lệ chính xác trên 99% để xác định đoản mạch, mạch hở, vết khía và các vấn đề khác. Máy dò tia AXIX X-sử dụng nguyên lý hình ảnh xuyên thấu để hiển thị rõ ràng cấu trúc bên trong của mối hàn BGA, phát hiện các chỉ số chất lượng hàn như tốc độ rỗng và đảm bảo độ tin cậy khi hàn của các bộ phận chính.
(2) Kiểm tra hiệu suất điện
Máy kiểm tra kim bay có thể thực hiện kiểm tra độ dẫn điện trên mỗi nút mạng với độ chính xác kiểm tra là 0,1 Ω và có thể nhanh chóng xác định các sự cố đứt mạch. Đối với-các đường tín hiệu tốc độ cao, bộ phân tích mạng được sử dụng để kiểm tra trở kháng nhằm đảm bảo rằng độ lệch giữa trở kháng đặc tính và giá trị thiết kế được kiểm soát trong phạm vi ± 5%, đảm bảo tính toàn vẹn của việc truyền tín hiệu.
(3) Xác minh độ tin cậy
Thông qua thử nghiệm nghiêm ngặt như lão hóa ở nhiệt độ cao, chu kỳ nhiệt độ cao và thấp cũng như thử nghiệm nhiệt ướt, mô phỏng môi trường khắc nghiệt của thiết bị an ninh trong sử dụng thực tế để đảm bảo hiệu suất ổn định và đáng tin cậy của bảng mạch in trong quá trình hoạt động lâu dài.