多層回路基板はコアコンポーネントとして、電子部品間の複雑な回路接続を担っており、その製造プロセスにはさまざまな先進技術と精密プロセスが統合されています。以下では、多層回路基板の製造プロセスについて詳しく説明します。-
原料の準備
多層回路基板を製造するには、最初のステップは適切な原材料を選択することです。{0}銅張積層板は、一般に FR-4 基板として知られる基本的な材料であり、優れた絶縁性と機械的特性を備えており、ほとんどの従来の電子製品に適しています。 5G 通信機器などの高周波および高速-のアプリケーション シナリオでは、信号伝送損失を低減するために低誘電率ポリテトラフルオロエチレン基板が必要です。ラミネート工程には基板の他に半硬化シートが不可欠です。主に樹脂と強化材で構成されており、熱と圧力で硬化して層間を強固に接着します。同時に回路ラインの形成には高品質の銅箔が使用されます。通電要件に応じてさまざまな厚さの銅箔が選択されますが、一般的な厚さは 18 μ や 35 μ です。
内層回路製造
パターン転写
銅張板を適切なサイズに切断した後、後工程での密着性を確保するため、油汚れや不純物などを除去する表面洗浄処理を行います。次に、基板表面に感光性ドライフィルムを均一に塗布し、露光機で露光します。露光工程では、内層回路のパターンがフォトマスクを介して紫外線によりドライフィルムに投影され、受光部のドライフィルムが光重合反応を起こして特性が変化します。その後、未露光のドライフィルムを現像液で溶解し、銅張積層板上に内層の回路パターンを正確に転写します。
エッチング
現像が完了したらエッチング工程に入ります。エッチング機には、ドライフィルムで保護されていない銅箔と化学反応する特殊なエッチング液が含まれており、銅箔を腐食させて除去し、ドライフィルムで覆われた部分を残し、精密な内層回路を形成します。エッチング終了後、回路上に残ったドライフィルムを専用の剥離液で除去すると、透明な内層回路が完成します。完成後は、自動光学検査装置を使用して回路の包括的な検査を実施します。高解像度カメラと画像処理システムを使用して、回路内に短絡、断線、線幅の偏差、その他の問題があるかどうかを特定し、適時に修復します。{3}}
褐色酸化物
内層銅箔と半硬化シートとの接着強度を高めるため、褐変処理が必要となります。特殊な薬液を使用することにより、銅箔表面にミクロハニカム構造の均一な酸化皮膜を形成し、銅箔の表面積を増大させ、樹脂との密着性を向上させ、流動する樹脂に対する濡れ性を向上させます。これにより、その後のラミネート時に樹脂が十分に充填され強固に接着され、接着力の弱さによる剥離などのトラブルを防止します。
ラミネート加工
積層は多層回路基板の製造における重要なプロセスであり、設計要件に従って半硬化シートと外側の銅箔を備えた複数の内層回路基板を積層して全体を形成することを目的としています。{0}まず、回路基板の層数と設計構造に基づいて、内層基板、半硬化シート、外層銅箔の積層順序を慎重に計画します。積み重ねる際には、各層の位置が正確に揃っていることを確認する必要があります。そうでないと、回路の接続や信号伝送に影響を及ぼします。次に、積み重ねられたシートメタルを高温高圧ラミネート機に置き、約 150 度の高温と約 400 psi の高圧環境に一定時間さらします。これにより、半硬化シート内の樹脂が溶けて流動し、各層間の小さな隙間が埋められ、冷却後に固化して各層が強固に接着されます。-高度な真空接合技術により、接合プロセス中に空気を抜き、気泡の発生を回避し、媒体の厚さの均一性を±3％以内に制御し、回路基板の全体的な品質を向上させることができます。
掘削
積層多層回路基板の層間の電気接続はまだ確立されていないため、穴あけプロセスを通じて接続チャネルを開ける必要があります。-設計図書によると、機械的ボール盤やCO 2 レーザードリルなどの高精度の穴あけ装置を使用して、回路のさまざまな層を接続するためのスルーホール、部分的な層のみを接続する止まり穴、埋め込み穴など、指定された場所にさまざまな直径の穴をあけます。最新の製造技術では、最小 50 μ m の開口部の精密加工を実現でき、高密度回路基板の製造ニーズに対応できます。-穴あけ完了後、穴の壁には穴あけの破片や接着剤の残留物が残るため、接着剤の残留物を除去するために洗浄および処理する必要があります。化学溶液に浸すか高圧水鉄砲ですすいで不純物を徹底的に除去し、穴壁の清浄度を確保し、その後の穴のメタライゼーションに備えます。-
ホールメタライゼーションと電気メッキ
銅の化学蒸着
絶縁された穴壁を導電性にするために、最初に化学銅蒸着が実行されます。回路基板を銅イオンを含む化学溶液に浸漬し、溶液中の還元剤を使用して、穴壁の表面にある非常に薄い銅層（通常は厚さ 0.3 ～ 0.5 μ）の還元を触媒します。この銅の層は、その後の電気めっきの「シード層」として機能し、電流伝導の最初の経路を提供します。
パネルメッキ
銅の化学蒸着によって形成された薄い銅層に基づいて、全面電気めっきが実行されます。回路基板をめっき浴に入れると、電気分解によりめっき浴中の銅イオンが穴の壁と基板表面の銅箔に連続的に堆積し、銅層の厚さが増加します。一般に、回路の導電性と通電の要件を満たすために、穴壁の銅の厚さは 25 μ 以上に厚くされます。
パターンイメージング
パターン転写
内層の回路パターンの転写と同様に、銅張積層板の外層の表面にドライ フィルムが塗布され、レーザー ダイレクト イメージング技術または従来のフォトマスク露光方法を使用して、外層の回路パターンがドライ フィルム上に転写されます。{0}その後、回路パターンが現像されて可視化されます。
グラフィック電気メッキ
開発された回路パターンの露出した銅表面にパターン電気めっきを実行します。設計の厚さ要件を満たす銅の層を電気めっきし、回路部分の銅の厚さをさらに厚くして導電性を高め、その後のエッチングプロセスで保護するために錫の層をコーティングします。
フィルム剥離とエッチング
水酸化ナトリウム溶液を使用して電気メッキされたドライフィルム層を除去し、保護されていない非配線銅層を露出させます。エッチング液を再利用して、これらの非回路領域の銅層を腐食して除去し、正確な外側回路ラインを形成します。最後に、特殊な錫剥離液を使用して、保護の役割を終えた錫層を除去します。
表面処理
回路基板表面の銅箔を保護し、はんだ付け性や耐酸化性を向上させるために表面処理が必要です。一般的な処理方法には次のようなものがあります。
ゴールドイマージョン
溶接と挿入の終点では、化学蒸着法によってニッケルと金の層が覆われます。ニッケル層は硬度が高く、耐摩耗性に優れ、金層は化学的安定性が強いため、エンドポイントの酸化を効果的に防止し、良好な電気接続性能を確保できます。これは、ハイエンドの電子製品や、非常に高い信頼性が要求される分野で一般的に使用されています。-
熱風はんだレベリング (HASL)
熱風レベリング技術を使用して、錫鉛合金の層を適用して溶接終点を覆い、保護し、優れた溶接性能を実現します。コストも比較的安く、広く使われています。
有機ソルダーマスク
銅箔の表面には銅の酸化を防ぐための有機保護膜が形成されています。同時に、保護フィルムは溶接効果に影響を与えることなく、溶接中にすぐに分解できます。プロセスは単純でコストが低いため、コストに敏感で中程度の信頼性要件がある一部の製品に適しています。
ソルダーマスクと文字印刷
はんだマスク
回路基板の製造完了後、はんだ付け時の短絡や回路の酸化を防ぐために、はんだ付けされていない部分や接触部分をソルダーレジストで保護する必要があります。まず、接着力を高めるためにボードの表面をきれいにして粗面化します。次に、液状の感光性緑色塗料をスクリーン印刷やスプレーなどの方法で均一に塗布し、緑色塗料を仮乾燥して仮乾燥させます。次に、紫外線を照射してフィルムの透明部分の緑色の塗料を重合反応させて固化させます。次に、炭酸ナトリウム溶液を使用して現像し、緑色の塗料の未露光部分を除去します。最後に、緑色の塗料を完全に硬化させるために高温でベーキングが行われます。
キャラクター印刷
基板の実装、デバッグ、メンテナンスの便宜を図るため、基板表面に文字、商標、部品番号などの文字がスクリーン印刷により印刷されます。文字インキは加熱乾燥または紫外線照射により硬化するため、鮮明でしっかりとした識別しやすい文字となります。
成形と切断
お客様のご要望の外形寸法に合わせて、CNC成形機や金型パンチングマシンを使用して回路基板を切断、成形します。切断の際は位置決め穴を利用してプラグを挿入し、基板をベッドや金型に固定して切断精度を確保してください。ゴールドフィンガーを備えた回路基板の場合、成形後、その後の挿入を容易にするために、ゴールドフィンガー領域を研磨して角度を付ける必要があります。マルチチップ形成の回路基板の場合は、挿入後のお客様による分解と分割を容易にするために、X- 形の破断線を事前に開く必要があります。
電気的性能試験・外観検査
電気的性能試験
フライングニードル試験または全自動試験機を使用して、回路基板の包括的な電気性能試験を実施します。これには導電性試験も含まれ、回路内の断線や短絡がないかチェックします。インピーダンステストは、ラインインピーダンスが設計要件を満たしていることを確認し、信号伝送の品質を保証します。絶縁抵抗テストなど、その他の特定の電気的性能指標テストも含まれます。
目視検査
手動または自動検査装置を使用して、回路基板の外観を注意深く検査して、回路に傷や隙間がないか、ソルダーマスク層に気泡や印刷の欠落がないか、文字が鮮明で完全であるか、基板の厚さと開口部が規格を満たしているかを確認します。検査中に検出された軽微な欠陥は直ちに修理し、修理できない不適合製品は削除します。-
梱包と発送
厳格なテストに合格した多層回路基板は真空シールされ、輸送中の湿気、酸化、物理的損傷を防ぐためにパッケージ化されています。梱包完了後、製品の型番、仕様、製造日などを記載した製品ラベルと説明書を貼り付けて出荷し、お客様のお手元にお届けします。