現代の電子デバイスでは、それが小型のスマートウォッチであれ、複雑なスーパーコンピューターであれ、プリント基板電子部品の電気接続を担い、電子製品の機能を実現する鍵となります。その製造プロセスは複雑かつ精密であり、多数のプロセスステップが含まれており、各プロセスステップが最終製品の性能と品質に決定的な役割を果たします。
材料の選択と切断: PCB 生産のための強固な基盤の構築
厳選された原材料
設計要件に従って適切な銅張積層板を選択します。{0}銅張積層板は銅箔と絶縁基板から構成されています。一般的な絶縁基板には、ガラス繊維エポキシ樹脂、ポリイミドなどが含まれます。基板が異なれば、電気的、機械的、熱的特性も異なります。 FR-4 はほとんどの一般的な電子製品に適していますが、PI は高温や高周波などの特殊なアプリケーション シナリオでより優れたパフォーマンスを発揮します。同時に、銅張積層板の銅箔の厚さは、回路基板の電流容量や信号伝送要件などに基づいて、18μm、35μm、70μmなどが一般的です。
正確な切断作業
CNC 切断機などの切断装置を使用して、大きな{0}}銅張積層板-をその後の生産や加工に適した小さな断片に切断します。切断時には寸法精度が厳しく要求され、その誤差は設計要件を満たすために通常±0.1mmなどの非常に小さな範囲内に制御されます。同時に、後の加工に影響を与えないように、基板エッジのバリや段差を防ぐため、切断平坦度にも注意してください。
内層の彫刻: PCB コア回路の構築
内部グラフィック転送の前処理
切断後は、まず銅張り基板の表面を洗浄して粗面化する必要があります。{0}洗浄は、ボードの表面から油や塵などの不純物を除去することを目的としており、化学洗浄剤と物理的スクラブを組み合わせることによって達成できます。粗化処理では、化学エッチングや機械研磨などの方法を利用して基板の表面を粗くし、その後のラミネート時のドライフィルムと基板表面の密着性を高めます。その後、表面酸化層をさらに除去し、銅表面を活性化するためにマイクロエッチング処理が実行されます。マイクロエッチング量は通常1～2μm程度に制御されます。
フィルムのプレスと露光現像
ホットプレスによって、処理された銅張積層板の表面にドライ フィルムを貼り付けます。{0}ラミネートプロセスの温度、圧力、速度パラメータは、ドライフィルムの特性とシートの状態に基づいて調整する必要があります。一般に、ラミネート温度は100{7}}120℃、圧力は約3-5kg/cm²、速度は約1〜2m/分です。次に、積層銅張基板を露光機の下に置き、ガーバーファイルの内層回路パターンに従ってドライフィルムを紫外線に露光します。露光エネルギーは正確に制御される必要があります。高すぎると、ドライフィルムが露出オーバーになり、グラフィックが変形します。低すぎると、ドライフィルムの露光が不十分になり、グラフィックがぼやけてしまいます。露光エネルギーは、ドライフィルムの種類と厚さに応じて、通常80～150mJ/cm 2 の間で調整されます。その後、現像液を用いて未露光のドライフィルムを溶解除去し、露光されたドライフィルムパターンを保持し、ガーバーファイルから銅張積層板へ内層回路パターンを転写するという目的を達成した。現像液の濃度、温度、現像時間は厳密に管理する必要があります。たとえば、現像液の濃度は一般に約 1% ～ 3%、温度は 30 ～ 35 ℃、現像時間は約 60 ～ 90 秒です。
内層のエッチングと検出
現像した銅張積層板をエッチング液に浸すと、ドライフィルムで保護されていない銅箔が腐食され、内層回路が形成されます。エッチング液としては、塩化銅エッチング液などの酸性エッチング液がよく用いられる。エッチングプロセスでは、エッチング液の濃度、温度、エッチング速度などのパラメータを制御する必要があります。エッチング液の濃度は一般に約1-2mol/L、温度は40〜50℃、エッチング速度は線密度やエッチング装置に応じて1〜3μm/minと変化します。エッチング後は、エッチング後の銅張基板を洗浄して、残留エッチング液や銅イオンを除去します。最後に自動光学検査装置を用いて内部回路の検査を行います。 AOI 装置は、光学イメージングおよび画像解析技術を使用して、回路内の断線、短絡、線幅の不一致などの欠陥を検査します。差が設定されたしきい値を超えると、欠陥点としてマークされます。
圧縮プロセス: 多層 PCB 構造の作成-
褐色化により結合強度が向上します
内部回路基板に褐変処理を実行し、銅表面に均一で粗い化学的に活性な褐変膜を生成します。褐変処理中、褐変溶液は銅表面と化学反応を起こし、褐変皮膜の厚さは一般に約0.5～1.5μmになります。褐色化膜により、内層回路と半硬化シートとの密着性が向上し、剥離の発生を効果的に防止することができる。
正確な積層と高温高圧圧縮
意匠層に応じて、内層回路基板と褐色化処理を施した半硬化シートを所定の順序で積層します。ラミネート加工では、各層の位置を正確に合わせ、誤差を±0.05mm程度に抑える必要があります。ラミネートプロセス中に、半硬化シートが各層の回路基板を接着し、層間の隙間を埋めます。その後、積み重ねた多層基板をラミネート機に入れてラミネートします。{4}}ラミネート機は、高温高圧を通して半固体シートを溶かして流し、回路基板の層をしっかりと接着して多層基板構造を形成します。-。プレス工程では、基板の種類、層数、半硬化シートの特性などに応じて、温度、圧力、プレス時間などを正確に調整する必要があります。プレス時間は通常60〜120分程度です。
後処理で品質が向上
ラミネート後、多層基板は、基板エッジからはみ出した接着剤などの余分な材料を除去し、多層基板の外観品質と機械的特性を向上させるために基板エッジを研磨および面取りする後処理を受ける必要があります。-
掘削作業: 電気接続チャネルを開く
掘削プログラミング計画パス
ガーバー ファイル内のスルーホール情報に基づいて、穴あけ装置をプログラムして、各スルーホールの座標位置、開口サイズ、穴あけ順序、その他の情報を決定します。-プログラミングするときは、掘削の効率と品質のバランスをとり、掘削順序を最適化し、掘削装置のアイドル移動時間を短縮することが重要です。
精密な穴あけと穴壁の洗浄
CNC ボール盤を使用して、プログラムされたパラメータに従って穴を開けます。穴あけ加工では、穴あけ速度、送り速度、ドリルビットの速度などのパラメータを厳密に管理する必要があります。ドリルビットの直径やシート材質が異なる場合は、これらのパラメータをそれに応じて調整する必要があります。たとえば、0.2 mm などの小さな直径のドリルビットの場合、ドリルビットの破損を防ぐために、穴あけ速度を適切に下げる必要があります。硬いシート材料の場合は、ドリル速度を上げる必要がある場合があります。穴あけ加工では、穴径の精度を確保する必要があり、その誤差は通常±0.05mm以内に制御されます。同時に、傾斜した穴はその後の金属化や穴の電気接続の品質に影響を与える可能性があるため、傾斜した穴を避けるためにボア穴の垂直性に注意を払う必要があります。穴あけが完了したら、穴壁を洗浄して、穴あけプロセス中に発生した破片、油汚れ、その他の不純物を除去する必要があります。高圧エアブロー、化学洗浄、その他の方法を使用して、穴の壁を清潔で乾燥した状態にし、その後の穴のメタライゼーションに備えることができます。
穴のメタライゼーションと電気メッキ: 穴の壁に導電性を与える
細孔金属化活性化処理
まず、細孔壁を活性化して細孔壁の銅表面を活性化し、その後の化学銅めっきをスムーズに進めます。活性化処理には一般にパラジウム塩溶液が使用され、化学反応により細孔壁の銅表面にパラジウム原子の層が吸着され、無電解銅めっきの触媒中心として機能します。活性化プロセスでは、活性化溶液の濃度、温度、処理時間を制御する必要があります。活性化液の濃度は通常0.1～0.3g/L程度、温度は30～40℃、処理時間は3～5分程度です。
化学銅めっきと電気めっき増粘
活性化された細孔壁に無電解銅めっきを行います。化学銅めっき液には、銅塩、還元剤、その他の成分が含まれています。パラジウム原子の触媒作用により、銅イオンは細孔壁上で銅原子に還元され、細孔壁上に薄い銅層が形成されます。無電解銅めっきの工程では、めっき液の濃度、温度、pH値、めっき時間などを厳密に管理する必要があります。めっき液の濃度は一般に硫酸銅 10 ～ 20 g/L、ホルムアルデヒド 5 ～ 10 g/L、温度は 25 ～ 35 ℃です。無電解銅めっきで形成される銅層は比較的薄いため、電気的性能要件を満たすためには電気めっきの厚膜化も必要です。電気めっきの場合、回路パターンの露出した銅皮膜または穴壁に指定された厚さの銅の層が電気めっきされ、必要に応じて金、ニッケル、または錫の層が電気めっきされます。電気めっきプロセスでは、均一な膜厚と優れた性能を確保するために、めっき液の組成、濃度、温度、電流密度などのパラメータを正確に制御する必要もあります。
外層の整形: PCB 回路レイアウトの改善
外部の前処理とグラフィック転送-
内層と同様に、まず外面を洗浄して汚染物質を除去します。次に、ラミネート、露光、現像を行い、設計した外周回路パターンを基板上に転写します。フィルムのプレス、露光、現像のプロセスパラメータの制御は内層回路の製造と同様ですが、外層回路の製造の複雑さとより高い精度の要求により、各パラメータの制御精度もより厳しくなります。
グラフィック電気メッキとエッチング成形
露出して現像された回路パターンにグラフィック電気めっきを実行して、回路を厚くします。電気めっきが完了したら、ドライフィルムを除去し、エッチング液を使用して保護されていない銅層をエッチング除去し、最終的な外層回路を形成します。その後、回路の設計要件を達成するために、必要に応じて錫剥離などの後続の処理が実行されます。
外部保護: PCB 回路の安全性への配慮
感光性ソルダーマスクと表面処理
基板上に感光性ソルダーマスクインクの層を塗布し、露光と現像によってソルダーマスク層を形成し、誤ったはんだ付けから回路を保護します。同時に化学ニッケルゴールド処理などの表面処理を施し、溶接性や耐食性を向上させます。化学ニッケル金処理のプロセスでは、最初にニッケルめっきが行われ、次に金めっきが続きます。ニッケル層は銅の拡散を防ぐことができ、金層は優れた耐酸化性と導電性を備えているため、PCBの性能と信頼性を大幅に向上させることができます。
スクリーン印刷のテキストとマーキング記号
ボード上にテキストやマーキングシンボルを印刷すると、その後の組み立てやメンテナンスが容易になり、電子製品の製造、デバッグ、メンテナンスに便利です。
パッケージングのテスト: PCB の品質を保証して納品
丁寧に梱包され安全にお届けします
検査に合格したプリント基板は、輸送中に製品が損傷しないように真空パックされ、出荷用に梱包され、お客様にスムーズに届けられます。