Субстраты PCB | Медная друкаваная плата | Працэс вытворчасці друкаванай платы

PCB (друкаваная плата) з'яўляецца важным кампанентам у сучасных электронных прадуктах, які забяспечвае злучэнне і функцыі розных электронных кампанентаў. Працэс вытворчасці друкаванай платы ўключае некалькі ключавых этапаў, адзін з якіх - нанясенне медзі на падкладку. У гэтым артыкуле мы разгледзім метады нанясення медзі на падкладкі друкаванай платы падчас вытворчага працэсу і паглыбімся ў розныя метады, якія выкарыстоўваюцца, такія як медневанне і гальванічнае пакрыццё.

1.Безэлектрычнае медненне: апісанне, хімічны працэс, перавагі, недахопы і вобласці прымянення.

Каб зразумець, што такое безэлектролізаванае медненне, важна зразумець, як яно працуе. У адрозненне ад электраасаджэння, якое абапіраецца на электрычны ток для асаджэння металу, неэлектролітычнае медненне - гэта аўтафарэтычны працэс. Гэта ўключае ў сябе кантраляванае хімічнае аднаўленне іёнаў медзі на падкладцы, у выніку чаго атрымліваецца вельмі аднастайны і аднастайны пласт медзі.

Ачысціце падкладку:Старанна ачысціце паверхню падкладкі, каб выдаліць любыя забруджвання або аксіды, якія могуць перашкодзіць адгезіі. Актывацыя: раствор для актывацыі, які змяшчае каталізатар з каштоўнага металу, напрыклад, паладыю або плаціны, выкарыстоўваецца для пачатку працэсу гальванічнага пакрыцця. Гэта рашэнне палягчае нанясенне медзі на падкладку.

Акуніце ў раствор для пакрыцця:Апусціце актываваную падкладку ў раствор безэлектролітычнага меднення. Раствор для пакрыцця змяшчае іёны медзі, аднаўляльнікі і розныя дадаткі, якія кантралююць працэс нанясення.

Працэс гальванічнага пакрыцця:Аднаўляльнік у растворы для гальванікі хімічна аднаўляе іёны медзі ў металічныя атамы медзі. Затым гэтыя атамы злучаюцца з актываванай паверхняй, утвараючы суцэльны і аднастайны пласт медзі.

Прамыйце і высушыце:Пасля дасягнення жаданай таўшчыні медзі падкладку вымаюць з рэзервуара для пакрыцця і старанна прамываюць, каб выдаліць рэшткі хімічных рэчываў. Высушыце пакрытую падкладку перад далейшай апрацоўкай. Працэс хімічнага меднення Хімічны працэс медневання ўключае акісляльна-аднаўленчую рэакцыю паміж іёнамі медзі і аднаўляльнікамі. Асноўныя этапы працэсу ўключаюць: Актывацыя: выкарыстанне каталізатараў з высакародных металаў, такіх як паладый або плаціна, для актывацыі паверхні падкладкі. Каталізатар забяспечвае неабходныя месцы для хімічнай сувязі іёнаў медзі.

Аднаўляльнік:Аднаўляльнік у растворы для пакрыцця (звычайна фармальдэгід або гіпафасфіт натрыю) ініцыюе рэакцыю аднаўлення. Гэтыя рэагенты аддаюць электроны іёнам медзі, ператвараючы іх у металічныя атамы медзі.

Аўтакаталітычная рэакцыя:Атамы медзі, якія ўтвараюцца ў выніку рэакцыі аднаўлення, уступаюць у рэакцыю з каталізатарам на паверхні падкладкі, утвараючы аднастайны пласт медзі. Рэакцыя праходзіць без патрэбы ў току, які падаецца звонку, што робіць яе "безэлектроным пакрыццём".

Кантроль хуткасці нанясення:Склад і канцэнтрацыя раствора для пакрыцця, а таксама такія параметры працэсу, як тэмпература і pH, старанна кантралююцца, каб гарантаваць, што хуткасць нанясення кантралюецца і раўнамерна.

Перавагі безэлектролізаванага меднення Аднастайнасць:Неэлектрычнае медненне мае выдатную аднастайнасць, забяспечваючы аднастайную таўшчыню ў складаных формах і паглыбленых месцах. Аднастайнае пакрыццё: Гэты працэс забяспечвае канформнае пакрыццё, якое добра прыліпае да геаметрычна няправільных падкладак, такіх як друкаваныя платы. Добрая адгезія: неэлектрычнае медненне мае моцную адгезію да розных матэрыялаў падкладкі, уключаючы пластмасы, кераміку і металы. Выбарачнае нанясенне меднага пакрыцця: метады маскіроўкі могуць выбарачна наносіць медзь на пэўныя ўчасткі падкладкі. Нізкі кошт: у параўнанні з іншымі метадамі безэлектролітычнае амедненне з'яўляецца эканамічна эфектыўным варыянтам нанясення медзі на падкладку.

Недахопы безэлектролітычнага меднення Больш нізкая хуткасць нанясення:У параўнанні з метадамі гальванічнага пакрыцця меднае пакрыццё звычайна мае меншую хуткасць нанясення, што можа падоўжыць агульны час працэсу гальванічнага пакрыцця. Абмежаваная таўшчыня: неэлектрычнае медненне звычайна падыходзіць для нанясення тонкіх слаёў медзі і, такім чынам, менш падыходзіць для прыкладанняў, якія патрабуюць больш тоўстых нанясенняў. Складанасць: Працэс патрабуе ўважлівага кантролю розных параметраў, у тым ліку тэмпературы, pH і хімічных канцэнтрацый, што робіць яго больш складаным у рэалізацыі, чым іншыя метады гальванічнага пакрыцця. Утылізацыя адходаў: утылізацыя адходаў, якія змяшчаюць таксічныя цяжкія металы, можа выклікаць экалагічныя праблемы і патрабуе асцярожнага абыходжання.

Вобласці прымянення безэлектролітычнага меднення для вытворчасці друкаваных плат:Неэлектрычнае медненне шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці друкаваных поплаткаў (PCB) для фарміравання токаправодных слядоў і пакрыцця скразных адтулін. Паўправадніковая прамысловасць: адыгрывае важную ролю ў вытворчасці паўправадніковых прыбораў, такіх як носьбіты мікрасхем і вывадныя рамы. Аўтамабільная і аэракасмічная прамысловасць: неэлектрычнае медненне выкарыстоўваецца для вырабу электрычных злучальнікаў, выключальнікаў і высокапрадукцыйных электронных кампанентаў. Дэкаратыўныя і функцыянальныя пакрыцця: меднеплаўкае пакрыццё можна выкарыстоўваць для стварэння дэкаратыўнага пакрыцця на розных падкладках, а таксама для абароны ад карозіі і паляпшэння электраправоднасці.

2.Медное пакрыццё на падкладцы друкаванай платы

Нанясенне меднага пакрыцця на падкладкі друкаваных плат з'яўляецца найважнейшым этапам у працэсе вытворчасці друкаваных поплаткаў (PCB). Медзь звычайна выкарыстоўваецца ў якасці гальванічнага матэрыялу дзякуючы сваёй выдатнай электраправоднасці і выдатнай адгезіі да падкладкі. Працэс амеднення ўключае нанясенне тонкага пласта медзі на паверхню друкаванай платы для стварэння токаправодных шляхоў для электрычных сігналаў.

Працэс амеднення падкладак для друкаваных плат звычайна ўключае наступныя этапы: Падрыхтоўка паверхні:
Старанна ачысціце падкладку друкаванай платы, каб выдаліць любыя забруджванні, аксіды або прымешкі, якія могуць перашкодзіць адгезіі і паўплываць на якасць пакрыцця.
Падрыхтоўка электраліта:
Прыгатуйце раствор электраліта, які змяшчае сульфат медзі ў якасці крыніцы іёнаў медзі. Электраліт таксама змяшчае дабаўкі, якія кантралююць працэс пакрыцця, такія як выраўноўвальнікі, асвятляльнікі і рэгулятары pH.
Электроасаджэнне:
Апусціце падрыхтаваную падкладку для друкаванай платы ў раствор электраліта і падайце пастаянны ток. Печатная плата служыць катодным злучэннем, у той час як медны анод таксама прысутнічае ў растворы. Ток выклікае аднаўленне іёнаў медзі ў электраліце ​​і адкладанне на паверхні друкаванай платы.
Кантроль параметраў пакрыцця:
Розныя параметры старанна кантралююцца падчас працэсу пакрыцця, уключаючы шчыльнасць току, тэмпературу, pH, час мяшання і пакрыцця. Гэтыя параметры дапамагаюць забяспечыць раўнамернае нанясенне, адгезію і патрэбную таўшчыню меднага пласта.
Апрацоўка пасля пакрыцця:
Пасля дасягнення патрэбнай таўшчыні медзі друкаваную плату вымаюць з ванны для пакрыцця і прамываюць, каб выдаліць рэшткі раствора электраліта. Для павышэння якасці і стабільнасці медненага пласта могуць быць выкананы дадатковыя апрацоўкі пасля нанясення пакрыцця, такія як ачыстка паверхні і пасівацыя.

Фактары, якія ўплываюць на якасць гальванічнага пакрыцця:
Падрыхтоўка паверхні:
Правільная ачыстка і падрыхтоўка паверхні друкаванай платы мае вырашальнае значэнне для выдалення любых забруджванняў або аксідных слаёў і забеспячэння добрай адгезіі меднага пакрыцця. Склад раствора пакрыцця:
На якасць пакрыцця будзе ўплываць склад раствора электраліта, у тым ліку канцэнтрацыя меднага купарваса і прысадак. Кампазіцыю ванны для пакрыцця трэба старанна кантраляваць, каб дасягнуць жаданых характарыстык пакрыцця.
Параметры пакрыцця:
Кантроль такіх параметраў пакрыцця, як шчыльнасць току, тэмпература, pH, час мяшання і пакрыцця, неабходны для забеспячэння раўнамернага нанясення, адгезіі і таўшчыні пласта медзі.
Матэрыял падкладкі:
Тып і якасць матэрыялу падкладкі друкаванай платы будуць уплываць на адгезію і якасць меднення. Розныя матэрыялы падкладкі могуць патрабаваць карэкціроўкі працэсу пакрыцця для дасягнення аптымальных вынікаў.
Шурпатасць паверхні:
Шурпатасць паверхні падкладкі друкаванай платы будзе ўплываць на адгезію і якасць пласта меднага пакрыцця. Правільная падрыхтоўка паверхні і кантроль параметраў пакрыцця дапамагаюць звесці да мінімуму праблемы, звязаныя з няроўнасцямі

Перавагі меднення падкладкі друкаванай платы:
Выдатная электраправоднасць:
Медзь вядомая сваёй высокай электраправоднасцю, што робіць яе ідэальным выбарам для пакрыцця друкаваных плат. Гэта забяспечвае эфектыўнае і надзейнае правядзенне электрычных сігналаў. Выдатная адгезія:
Медзь праяўляе выдатную адгезію да розных падкладак, забяспечваючы моцную і даўгавечную сувязь паміж пакрыццём і падкладкай.
Устойлівасць да карозіі:
Медзь валодае добрай каразійнай устойлівасцю, абараняючы асноўныя кампаненты друкаванай платы і забяспечваючы доўгатэрміновую надзейнасць. Здатнасць да паяння: амедненне забяспечвае паверхню, прыдатную для паяння, што дазваляе лёгка падключаць электронныя кампаненты падчас зборкі.
Палепшанае цеплавыдзяленне:
Медзь з'яўляецца добрым цеплаправоднікам, забяспечваючы эфектыўнае рассейванне цяпла друкаваных плат. Гэта асабліва важна для прыкладанняў высокай магутнасці.

Абмежаванні і праблемы гальванічнага пакрыцця медзі:
Кантроль таўшчыні:
Дасягненне дакладнага кантролю над таўшчынёй меднага пласта можа быць складанай задачай, асабліва ў складаных месцах або цесных месцах на друкаванай плаце. Аднастайнасць: Забяспечыць раўнамернае нанясенне медзі на ўсю паверхню друкаванай платы, уключаючы паглыбленні і тонкія элементы, можа быць складана.
Кошт:
Гальванічнае пакрыццё медзі можа быць даражэйшым у параўнанні з іншымі метадамі гальванічнага пакрыцця з-за выдаткаў на хімікаты, абсталяванне і тэхнічнае абслугоўванне.
Кіраванне адходамі:
Утылізацыя адпрацаваных раствораў для пакрыццяў і ачыстка сцёкавых вод, якія змяшчаюць іёны медзі і іншыя хімічныя рэчывы, патрабуе адпаведнай практыкі абыходжання з адходамі для мінімізацыі ўздзеяння на навакольнае асяроддзе.
Складанасць працэсу:
Гальванічнае пакрыццё медзі ўключае некалькі параметраў, якія патрабуюць дбайнага кантролю, патрабуючы спецыяльных ведаў і складаных налад пакрыцця.

3.Параўнанне меднага і гальванічнага пакрыцця

Адрозненні ў прадукцыйнасці і якасці:
Ёсць некалькі адрозненняў у прадукцыйнасці і якасці паміж меднеплаўным і гальванічным пакрыццём у наступных аспектах:
Неэлектрычнае медненне - гэта працэс хімічнага нанясення, які не патрабуе знешняй крыніцы харчавання, у той час як гальванічнае нанясенне ўключае выкарыстанне пастаяннага току для нанясення пласта медзі. Гэтая розніца ў механізмах нанясення можа прывесці да змены якасці пакрыцця.
Неэлектрычнае медненне звычайна забяспечвае больш раўнамернае нанясенне на ўсю паверхню падкладкі, уключаючы паглыбленні і тонкія элементы. Гэта таму, што пакрыццё адбываецца раўнамерна на ўсіх паверхнях незалежна ад іх арыентацыі. З іншага боку, гальваніка можа мець цяжкасці з дасягненнем раўнамернага нанясення ў складаных або цяжкадаступных месцах.
Неэлектрычнае медненне можа дасягнуць больш высокіх суадносін бакоў (адносіны вышыні элемента да шырыні), чым гальванічнае пакрыццё. Гэта робіць яго прыдатным для прыкладанняў, якія патрабуюць высокіх уласцівасцяў суадносін бакоў, такіх як скразныя адтуліны ў друкаваных поплатках.
Неэлектрычнае медненне звычайна дае больш гладкую і плоскую паверхню, чым гальванічнае пакрыццё.
Гальваніка часам можа прывесці да няроўных, грубых або пустых адкладаў з-за змены шчыльнасці току і ўмоў ванны. Якасць сувязі паміж пластом меднення і падкладкай можа вар'іравацца ў залежнасці ад меднеплавання і гальванічнага пакрыцця.
Неэлектрычнае медненне звычайна забяспечвае лепшую адгезію дзякуючы механізму хімічнага злучэння медзі з падкладкай. Пакрыццё абапіраецца на механічнае і электрахімічнае злучэнне, якое ў некаторых выпадках можа прывесці да больш слабых сувязей.

Параўнанне выдаткаў:
Хімічнае нанясенне ў параўнанні з гальванічным пакрыццём: пры параўнанні выдаткаў на неэлектрычнае медненне і гальванічнае пакрыццё варта ўлічваць некалькі фактараў:
Хімічныя выдаткі:
Неэлектрычнае медненне звычайна патрабуе больш дарагіх хімікатаў у параўнанні з гальванічным. Хімічныя рэчывы, якія выкарыстоўваюцца ў неэлектрычным пакрыцці, такія як аднаўляльнікі і стабілізатары, як правіла, больш спецыялізаваныя і дарагія.
Кошт абсталявання:
Агрэгаты плакіроўкі патрабуюць больш складанага і дарагога абсталявання, уключаючы крыніцы харчавання, выпрамнікі і аноды. Сістэмы неэлектрычнага меднення адносна прасцейшыя і патрабуюць меншай колькасці кампанентаў.
Выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне:
Абсталяванне для пакрыцця можа патрабаваць перыядычнага абслугоўвання, каліброўкі і замены анодаў або іншых кампанентаў. Сістэмы неэлектрычнага меднення звычайна патрабуюць менш частага абслугоўвання і маюць меншыя агульныя выдаткі на абслугоўванне.
Спажыванне хімічных рэчываў для пакрыццяў:
Сістэмы пакрыцця спажываюць хімікаты для пакрыцця з больш высокай хуткасцю з-за выкарыстання электрычнага току. Спажыванне хімічных рэчываў у сістэмах безэлектролізаванага меднення меншае, таму што рэакцыя гальванічнага пакрыцця адбываецца праз хімічную рэакцыю.
Выдаткі на абыходжанне з адходамі:
Гальваніка стварае дадатковыя адходы, у тым ліку адпрацаваныя ванны для пакрыцця і прамыўную ваду, забруджаныя іёнамі металаў, якія патрабуюць адпаведнай апрацоўкі і ўтылізацыі. Гэта павялічвае агульны кошт пакрыцця. Неэлектрычнае медненне стварае менш адходаў, таму што яно не залежыць ад пастаяннай падачы іёнаў металу ў ванну для пакрыцця.

Складанасці і праблемы гальванікі і хімічнага нанясення:
Гальваніка патрабуе ўважлівага кантролю розных параметраў, такіх як шчыльнасць току, тэмпература, pH, час нанясення пакрыцця і перамешванне. Дасягненне раўнамернага нанясення і жаданых характарыстык пакрыцця можа быць складанай задачай, асабліва ў месцах са складанай геаметрыяй або слабым токам. Аптымізацыя складу і параметраў ванны можа запатрабаваць шырокіх эксперыментаў і вопыту.
Неэлектрычнае медненне таксама патрабуе кантролю такіх параметраў, як канцэнтрацыя аднаўляльніка, тэмпература, pH і час пакрыцця. Тым не менш, кантроль гэтых параметраў, як правіла, менш важны пры неэлектрычным нанясенні пакрыцця, чым пры нанясенні гальванічнага пакрыцця. Дасягненне жаданых уласцівасцей пакрыцця, такіх як хуткасць нанясення, таўшчыня і адгезія, усё яшчэ можа запатрабаваць аптымізацыі і маніторынгу працэсу пакрыцця.
У гальванічным і медным пакрыцці адгезія да розных матэрыялаў падкладкі можа быць звычайнай праблемай. Папярэдняя апрацоўка паверхні падкладкі для выдалення забруджванняў і спрыяння адгезіі мае вырашальнае значэнне для абодвух працэсаў.
Для ліквідацыі непаладак і вырашэння праблем пры гальванічным або медным пакрыцці неабходныя спецыяльныя веды і вопыт. Такія праблемы, як шурпатасць, нераўнамернае нанясенне, пустэчы, бурбалкі або дрэнная адгезія, могуць узнікнуць падчас абодвух працэсаў, і вызначыць першапрычыну і прыняць меры па выпраўленні можа быць складана.

Сфера прымянення кожнай тэхналогіі:
Гальваніка звычайна выкарыстоўваецца ў розных галінах прамысловасці, уключаючы электроніку, аўтамабільную, аэракасмічную і ювелірную прамысловасць, якія патрабуюць дакладнага кантролю таўшчыні, высокай якасці аздаблення і жаданых фізічных уласцівасцяў. Ён шырока выкарыстоўваецца ў дэкаратыўнай аздабленні, металічных пакрыццях, абароне ад карозіі і вытворчасці электронных кампанентаў.
Неэлектрычнае медненне ў асноўным выкарыстоўваецца ў электроннай прамысловасці, асабліва ў вытворчасці друкаваных поплаткаў (PCB). Ён выкарыстоўваецца для стварэння токаправодных шляхоў, паяльных паверхняў і аздаблення паверхні на друкаваных поплатках. Неэлектрычнае медненне таксама выкарыстоўваецца для металізацыі пластмас, вытворчасці медных злучэнняў у паўправадніковых карпусах і іншых прыкладанняў, якія патрабуюць аднастайнага і канформнага нанясення медзі.

4. Метады нанясення медзі для розных тыпаў друкаваных плат

Аднабаковая друкаваная плата:
У аднабаковых друкаваных поплатках нанясенне медзі звычайна выконваецца з дапамогай субтрактивного працэсу. Падкладка звычайна вырабляецца з неправоднага матэрыялу, напрыклад FR-4 або фенольнай смалы, з аднаго боку пакрытай тонкім пластом медзі. Медны пласт служыць токаправодным шляхам для ланцуга. Працэс пачынаецца з ачысткі і падрыхтоўкі паверхні падкладкі для забеспячэння добрай адгезіі. Далей варта нанясенне тонкага пласта фотарэзіста, які падвяргаецца ўздзеянню УФ-прамянёў праз фотамаску для вызначэння ўзору схемы. Аголеныя ўчасткі рэзіста становяцца растваральнымі і пасля змываюцца, агаляючы ніжэйлеглы пласт медзі. Аголеныя медныя ўчасткі затым пратручваюцца з выкарыстаннем пратручвальніка, такога як хларыд жалеза або персульфат амонія. Пратручвальнік выбарачна выдаляе аголеную медзь, пакідаючы патрэбны ўзор схемы. Астатні супраціў затым здымаецца, пакідаючы медныя сляды. Пасля працэсу тручэння друкаваная плата можа прайсці дадатковыя этапы падрыхтоўкі паверхні, такія як паяльная маска, трафарэтны друк і нанясенне ахоўных слаёў для забеспячэння даўгавечнасці і абароны ад фактараў навакольнага асяроддзя.

Двухбаковая друкаваная плата:
Двухбаковая друкаваная плата мае медныя пласты з абодвух бакоў падкладкі. Працэс нанясення медзі з абодвух бакоў уключае дадатковыя этапы ў параўнанні з аднабаковымі друкаванымі платамі. Працэс падобны да аднабаковай друкаванай платы, пачынаючы з ачысткі і падрыхтоўкі паверхні падкладкі. Затым пласт медзі наносіцца на абодва бакі падкладкі з дапамогай безэлектролітычнага меднення або гальванічнага пакрыцця. На гэтым этапе звычайна выкарыстоўваецца гальваніка, таму што яна дазваляе лепш кантраляваць таўшчыню і якасць меднага пласта. Пасля нанясення меднага пласта абодва бакі пакрываюцца фотарэзістам, і малюнак ланцуга вызначаецца шляхам уздзеяння і этапаў распрацоўкі, падобных тым, што і для аднабаковых друкаваных плат. Аголеныя медныя ўчасткі затым вытручваюцца для фарміравання неабходных слядоў ланцуга. Пасля тручэння рэзіст выдаляецца, а друкаваная плата праходзіць наступныя этапы апрацоўкі, такія як нанясенне паяльнай маскі і апрацоўка паверхні для завяршэння вырабу двухбаковай друкаванай платы.

Шматслаёвая друкаваная плата:
Шматслойныя друкаваныя платы складаюцца з некалькіх слаёў медзі і ізаляцыйных матэрыялаў, накладзеных адзін на аднаго. Нанясенне медзі ў шматслойныя друкаваныя платы ўключае ў сябе некалькі этапаў для стварэння токаправодных шляхоў паміж пластамі. Працэс пачынаецца з вырабу асобных слаёў друкаванай платы, падобна аднабаковай або двухбаковай друкаванай плаце. Кожны пласт рыхтуецца, і фотарэзіст выкарыстоўваецца для вызначэння ўзору ланцуга з наступным нанясеннем медзі з дапамогай гальванічнага або неэлектролізаванага меднення. Пасля нанясення кожны пласт пакрываецца ізаляцыйным матэрыялам (звычайна прэпрэгам або смалой на аснове эпаксіднай смалы), а затым складваецца разам. Пласты выраўноўваюцца з выкарыстаннем метадаў дакладнага свідравання і механічнай рэгістрацыі для забеспячэння дакладнага злучэння паміж пластамі. Пасля выраўноўвання слаёў ствараюцца адтуліны шляхам свідравання адтулін праз пласты ў пэўных кропках, дзе патрабуюцца міжзлучэнні. Затым адтуліны пакрываюцца меддзю з выкарыстаннем гальванічнага або неэлектролізаванага амеднення для стварэння электрычных злучэнняў паміж пластамі. Працэс працягваецца шляхам паўтарэння этапаў кладкі слаёў, свідравання і меднення, пакуль не будуць створаны ўсе неабходныя пласты і злучэнні. Апошні этап уключае апрацоўку паверхні, нанясенне паяльнай маскі і іншыя працэсы аздаблення для завяршэння вытворчасці шматслаёвай друкаванай платы.

PCB Interconnect High Density (HDI):
HDI PCB - гэта шматслаёвая друкаваная плата, прызначаная для размяшчэння схем высокай шчыльнасці і малога формаў-фактара. Нанясенне медзі ў друкаваных поплатках HDI ўключае ў сябе перадавыя метады, якія забяспечваюць тонкія характарыстыкі і канструкцыі з невялікім крокам. Працэс пачынаецца са стварэння некалькіх звыштонкіх слаёў, якія часта называюць асноўным матэрыялам. Гэтыя стрыжні маюць тонкую медную фальгу з кожнага боку і выраблены з высокаэфектыўных смаляных матэрыялаў, такіх як BT (бісмалеімід-трыазін) або PTFE (політэтрафтарэтылен). Асноўныя матэрыялы ўкладваюцца і ламініраваны разам, каб стварыць шматслаёвую структуру. Затым лазернае свідраванне выкарыстоўваецца для стварэння мікрапраёмаў, якія ўяўляюць сабой невялікія адтуліны, якія злучаюць пласты. Мікраадкрыцці звычайна запаўняюцца токаправоднымі матэрыяламі, такімі як медзь або токаправодная эпаксідная смала. Пасля фарміравання мікрапраёмаў дадатковыя пласты ўкладваюцца і ламінуюць. Працэс паслядоўнага ламінавання і лазернага свідравання паўтараецца для стварэння некалькіх слаёў, складзеных у стос, з мікрапраходнымі злучэннямі. Нарэшце, медзь наносіцца на паверхню друкаванай платы HDI з дапамогай такіх метадаў, як гальванічнае або меднае пакрыццё. Улічваючы выдатныя характарыстыкі і высокую шчыльнасць схемы друкаваных плат HDI, нанясенне старанна кантралюецца для дасягнення неабходнай таўшчыні і якасці меднага пласта. Працэс завяршаецца дадатковай апрацоўкай паверхні і працэсамі аздаблення для завяршэння вытворчасці друкаванай платы HDI, якая можа ўключаць у сябе нанясенне паяльнай маскі, аздабленне паверхні і тэставанне.

Гнуткая друкаваная плата:

Гнуткія друкаваныя платы, таксама вядомыя як гнуткія схемы, распрацаваны, каб быць гнуткімі і здольнымі адаптавацца да розных формаў або выгібаў падчас працы. Нанясенне медзі ў гнуткія друкаваныя платы ўключае ў сябе спецыяльныя метады, якія адпавядаюць патрабаванням гнуткасці і даўгавечнасці. Гнуткія друкаваныя платы могуць быць аднабаковымі, двухбаковымі або шматслаёвымі, а метады нанясення медзі вар'іруюцца ў залежнасці ад патрабаванняў канструкцыі. Наогул кажучы, для дасягнення гнуткасці гнуткія друкаваныя платы выкарыстоўваюць больш тонкую медную фальгу ў параўнанні з цвёрдымі друкаванымі платамі. Для аднабаковых гнуткіх друкаваных поплаткаў працэс аналагічны працэсу аднабаковых цвёрдых друкаваных поплаткаў, гэта значыць тонкі пласт медзі наносіцца на гнуткую падкладку з выкарыстаннем неэлектролітычнага меднення, гальванічнага пакрыцця або іх камбінацыі. Для двухбаковых або шматслаёвых гнуткіх друкаваных поплаткаў працэс уключае нанясенне медзі на абодва бакі гнуткай падкладкі з выкарыстаннем безэлектролітычнага меднення або гальванічнага пакрыцця. Улічваючы унікальныя механічныя ўласцівасці гнуткіх матэрыялаў, нанясенне старанна кантралюецца для забеспячэння добрай адгезіі і гнуткасці. Пасля нанясення медзі гнуткая друкаваная плата праходзіць дадатковыя працэсы, такія як свідраванне, нанясенне ўзораў на схему і этапы апрацоўкі паверхні, каб стварыць неабходныя схемы і завяршыць вытворчасць гнуткай друкаванай платы.

5. Дасягненні і інавацыі ў нанясенні медзі на друкаваныя платы

Апошнія тэхналагічныя распрацоўкі: на працягу многіх гадоў тэхналогія нанясення медзі на друкаваныя платы працягвала развівацца і ўдасканальвацца, што прывяло да павышэння прадукцыйнасці і надзейнасці. Некаторыя з апошніх тэхналагічных распрацовак у галіне нанясення медзі на ПХБ ўключаюць:
Перадавая тэхналогія пакрыцця:
Для дасягнення больш тонкага і раўнамернага нанясення медзі былі распрацаваны новыя тэхналогіі нанясення пакрыццяў, такія як імпульснае і зваротнае імпульснае пакрыццё. Гэтыя тэхналогіі дапамагаюць пераадолець такія праблемы, як шурпатасць паверхні, памер зярністасці і размеркаванне таўшчыні, каб палепшыць электрычныя характарыстыкі.
Прамая металізацыя:
Традыцыйная вытворчасць друкаваных плат ўключае ў сябе некалькі этапаў для стварэння токаправодных шляхоў, у тым ліку нанясенне затраўкі перад медненнем. Распрацоўка працэсаў прамой металізацыі пазбаўляе ад неабходнасці асобнага затравочнага пласта, тым самым спрашчаючы вытворчы працэс, зніжаючы выдаткі і павышаючы надзейнасць.

Тэхналогія Microvia:
Microvias - гэта невялікія адтуліны, якія злучаюць розныя пласты ў шматслаёвай друкаванай плаце. Дасягненні ў тэхналогіі мікраадкрыццяў, такіх як лазернае свідраванне і плазменнае тручэнне, дазваляюць ствараць меншыя, больш дакладныя мікраадкрыцці, забяспечваючы больш высокую шчыльнасць ланцугоў і паляпшаючы цэласнасць сігналу. Інавацыя аздаблення паверхні: аздабленне паверхні мае вырашальнае значэнне для абароны слядоў медзі ад акіслення і забеспячэння магчымасці паяння. Такія распрацоўкі ў галіне тэхналогій апрацоўкі паверхні, як Immersion Silver (ImAg), Organic Solderability Conservant (OSP) і Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG), забяспечваюць лепшую абарону ад карозіі, паляпшаюць здольнасць да паяння і павышаюць агульную надзейнасць.

Нанатэхналогіі і асаджэнне медзі: нанатэхналогіі адыгрываюць важную ролю ў прасоўванні асаджэння медзі на ПХБ. Некаторыя віды прымянення нанатэхналогій у асаджванні медзі ўключаюць:
Пакрыццё на аснове наначасціц:
Наначасціцы медзі могуць быць уключаны ў раствор для пакрыцця для паляпшэння працэсу нанясення. Гэтыя наначасціцы дапамагаюць палепшыць адгезію медзі, памер зерня і размеркаванне, тым самым зніжаючы ўдзельны супраціў і паляпшаючы электрычныя характарыстыкі.

Нанаструктураваныя правадзячыя матэрыялы:
Нанаструктураваныя матэрыялы, такія як вугляродныя нанатрубкі і графен, могуць быць інтэграваны ў падкладкі друкаваных плат або служаць у якасці токаправодных напаўняльнікаў падчас нанясення. Гэтыя матэрыялы маюць больш высокую электраправоднасць, механічную трываласць і цеплавыя ўласцівасці, тым самым паляпшаючы агульную прадукцыйнасць друкаванай платы.
Нанапакрыццё:
Нанапакрыццё можа быць нанесена на паверхню друкаванай платы для паляпшэння гладкасці паверхні, здольнасці да паяння і абароны ад карозіі. Гэтыя пакрыцця часта вырабляюцца з нанакампазітаў, якія забяспечваюць лепшую абарону ад фактараў навакольнага асяроддзя і падаўжаюць тэрмін службы друкаванай платы.
Нанамаштабныя злучэнні:Нанамаштабныя злучэнні, такія як нанаправады і нанастрыжні, даследуюцца для стварэння схем большай шчыльнасці ў друкаваных поплатках. Гэтыя структуры палягчаюць інтэграцыю большай колькасці схем на меншай плошчы, што дазваляе распрацоўваць меншыя, больш кампактныя электронныя прылады.

Праблемы і будучыя напрамкі: Нягледзячы на ​​значны прагрэс, застаецца некалькі праблем і магчымасцей для далейшага паляпшэння адкладу медзі на ПХБ. Некаторыя ключавыя праблемы і будучыя напрамкі ўключаюць:
Меднае запаўненне ў структурах з высокім суадносінамі бакоў:
Канструкцыі з высокім суадносінамі бакоў, такія як адтуліны або мікраадкрыцці, ствараюць праблемы ў дасягненні аднастайнага і надзейнага меднага запаўнення. Неабходныя далейшыя даследаванні для распрацоўкі перадавых метадаў пакрыцця або альтэрнатыўных метадаў напаўнення, каб пераадолець гэтыя праблемы і забяспечыць правільнае адкладанне медзі ў структурах з высокім суадносінамі бакоў.
Памяншэнне шырыні меднай сцяжкі:
Паколькі электронныя прылады становяцца меншымі і кампактнейшымі, патрэба ў больш вузкіх медных слядах працягвае расці. Задача складаецца ў тым, каб дасягнуць раўнамернага і надзейнага адкладу медзі ў гэтых вузкіх слядах, забяспечваючы паслядоўныя электрычныя характарыстыкі і надзейнасць.
Альтэрнатыўныя матэрыялы правадыроў:
У той час як медзь з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўваным правадніковым матэрыялам, альтэрнатыўныя матэрыялы, такія як срэбра, алюміній і вугляродныя нанатрубкі, вывучаюцца на прадмет іх унікальных уласцівасцей і пераваг у прадукцыйнасці. Будучыя даследаванні могуць быць сканцэнтраваны на распрацоўцы метадаў нанясення гэтых альтэрнатыўных правадных матэрыялаў для пераадолення такіх праблем, як адгезія, удзельнае супраціўленне і сумяшчальнасць з працэсамі вытворчасці друкаваных плат. ЭкалагічнаДружалюбныя працэсы:
Індустрыя друкаваных плат пастаянна працуе над экалагічна чыстымі працэсамі. Будучыя распрацоўкі могуць быць сканцэнтраваны на скарачэнні або ліквідацыі выкарыстання небяспечных хімічных рэчываў падчас адкладання медзі, аптымізацыі спажывання энергіі і мінімізацыі ўтварэння адходаў, каб паменшыць уздзеянне вытворчасці друкаваных плат на навакольнае асяроддзе.
Пашыранае мадэляванне і мадэляванне:
Метады мадэлявання і мадэлявання дапамагаюць аптымізаваць працэсы нанясення медзі, прагназаваць паводзіны параметраў нанясення і павысіць дакладнасць і эфектыўнасць вытворчасці друкаваных плат. Будучыя дасягненні могуць уключаць у сябе інтэграцыю перадавых інструментаў сімуляцыі і мадэлявання ў працэс праектавання і вытворчасці, каб забяспечыць лепшы кантроль і аптымізацыю.

6. Забеспячэнне якасці і кантроль нанясення медзі для падкладак друкаваных плат

Важнасць забеспячэння якасці: забеспячэнне якасці мае вырашальнае значэнне ў працэсе нанясення медзі па наступных прычынах:
Надзейнасць прадукту:
Адклад медзі на друкаванай плаце стварае аснову для электрычных злучэнняў. Забеспячэнне якасці нанясення медзі мае вырашальнае значэнне для надзейнай і працяглай працы электронных прылад. Дрэннае нанясенне медзі можа прывесці да памылак злучэння, згасання сігналу і агульнага зніжэння надзейнасці друкаванай платы.
Электрычныя характарыстыкі:
Якасць меднения непасрэдна ўплывае на электрычныя характарыстыкі друкаванай платы. Раўнамерная таўшчыня і размеркаванне медзі, гладкая аздабленне паверхні і належная адгезія маюць вырашальнае значэнне для дасягнення нізкага супраціву, эфектыўнай перадачы сігналу і мінімальных страт сігналу.
Знізіць выдаткі:
Забеспячэнне якасці дапамагае выяўляць і прадухіляць праблемы на ранніх стадыях працэсу, зніжаючы неабходнасць перапрацоўкі або злому дэфектных друкаваных плат. Гэта можа зэканоміць выдаткі і павысіць агульную эфектыўнасць вытворчасці.
Задаволенасць кліентаў:
Прадастаўленне высакаякаснай прадукцыі мае вырашальнае значэнне для задаволенасці кліентаў і стварэння добрай рэпутацыі ў галіны. Кліенты чакаюць надзейных і даўгавечных прадуктаў, а гарантыя якасці гарантуе, што нанясенне медзі адпавядае або пераўзыходзіць гэтыя чаканні.

Метады выпрабаванняў і праверкі нанясення медзі: для забеспячэння якасці нанясення медзі на друкаваныя платы выкарыстоўваюцца розныя метады выпрабаванняў і праверкі. Некаторыя распаўсюджаныя метады ўключаюць:
Візуальны агляд:
Візуальны агляд - асноўны і важны метад выяўлення відавочных дэфектаў паверхні, такіх як драпіны, ўвагнутасці або шурпатасці. Гэтая праверка можа праводзіцца ўручную або з дапамогай аўтаматызаванай сістэмы аптычнага кантролю (AOI).
мікраскапія:
Мікраскапія з выкарыстаннем такіх метадаў, як сканіруючая электронная мікраскапія (SEM), можа забяспечыць дэталёвы аналіз адкладаў медзі. Ён можа старанна праверыць аздабленне паверхні, адгезію і аднастайнасць меднага пласта.
Рэнтгеналагічны аналіз:
Для вымярэння складу, таўшчыні і размеркавання адкладаў медзі выкарыстоўваюцца метады рэнтгенаўскага аналізу, такія як рэнтгенаўская флуарэсцэнцыя (XRF) і рэнтгенавая дыфракцыя (XRD). Гэтыя метады могуць ідэнтыфікаваць прымешкі, элементны склад і выявіць любыя неадпаведнасці ў адкладзе медзі.
Электрычныя выпрабаванні:
Выконвайце метады электрычных выпрабаванняў, уключаючы вымярэнне супраціву і праверку бесперапыннасці, каб ацаніць электрычныя характарыстыкі адкладаў медзі. Гэтыя тэсты дапамагаюць пераканацца, што медны пласт мае неабходную праводнасць і што ўнутры друкаванай платы няма разрываў і замыканняў.
Тэст на трываласць на адслаенне:
Тэст на трываласць на адрыў вымярае трываласць сувязі паміж пластом медзі і падкладкай друкаванай платы. Ён вызначае, ці мае адклад медзі дастатковую трываласць сувязі, каб супрацьстаяць звычайнай апрацоўцы і працэсам вытворчасці друкаваных плат.

Прамысловыя стандарты і правілы: індустрыя друкаваных плат прытрымліваецца розных галіновых стандартаў і правілаў для забеспячэння якасці нанясення медзі. Некаторыя важныя стандарты і правілы ўключаюць:
IPC-4552:
Гэты стандарт вызначае патрабаванні да апрацоўкі паверхні нікелем/іммерсійным золатам (ENIG), якая звычайна выкарыстоўваецца на друкаваных поплатках. Ён вызначае мінімальную таўшчыню золата, таўшчыню нікеля і якасць паверхні для надзейнай і трывалай апрацоўкі паверхні ENIG.
IPC-A-600:
Стандарт IPC-A-600 змяшчае рэкамендацыі па прыёмцы друкаваных плат, уключаючы стандарты класіфікацыі меднення, дэфекты паверхні і іншыя стандарты якасці. Ён служыць эталонам для візуальнага кантролю і крытэрыяў прыняцця адкладу медзі на друкаваных поплатках. Дырэктыва RoHS:
Дырэктыва аб абмежаванні небяспечных рэчываў (RoHS) абмяжоўвае выкарыстанне некаторых небяспечных рэчываў у электронных прадуктах, у тым ліку свінцу, ртуці і кадмію. Адпаведнасць дырэктыве RoHS гарантуе, што адклады медзі на ПХБ не ўтрымліваюць шкодных рэчываў, што робіць іх больш бяспечнымі і экалагічна чыстымі.
ISO 9001:
ISO 9001 - міжнародны стандарт сістэм менеджменту якасці. Стварэнне і ўкараненне сістэмы менеджменту якасці на аснове ISO 9001 гарантуе наяўнасць адпаведных працэсаў і сродкаў кантролю для пастаяннай пастаўкі прадукцыі, якая адпавядае патрабаванням заказчыка, у тым ліку якасці нанясення медзі на друкаваныя платы.

Змякчэнне агульных праблем і дэфектаў: ​​некаторыя агульныя праблемы і дэфекты, якія могуць узнікнуць падчас адкладу медзі, ўключаюць:
Недастатковая адгезія:
Дрэннае счапленне меднага пласта з падкладкай можа прывесці да расслаення або адслаення. Адпаведная ачыстка паверхні, механічнае шурпатасць і апрацоўка, якая спрыяе адгезіі, могуць дапамагчы палегчыць гэтую праблему.
Нераўнамерная таўшчыня медзі:
Няроўная таўшчыня медзі можа выклікаць нестабільную праводнасць і перашкодзіць перадачы сігналу. Аптымізацыя параметраў пакрыцця, выкарыстанне імпульснага або зваротнага імпульснага пакрыцця і забеспячэнне належнага мяшання могуць дапамагчы дасягнуць аднастайнай таўшчыні медзі.
Пустаты і дзіркі:
Пустаты і дзіркі ў медным пласце могуць пашкодзіць электрычныя злучэнні і павялічыць рызыку карозіі. Правільны кантроль параметраў пакрыцця і выкарыстанне адпаведных дабавак можа звесці да мінімуму з'яўленне пустэч і дзір.
Шурпатасць паверхні:
Празмерная шурпатасць паверхні можа негатыўна паўплываць на прадукцыйнасць друкаванай платы, уплываючы на ​​здольнасць да паяння і электрычную цэласнасць. Належны кантроль параметраў нанясення медзі, працэсаў папярэдняй і наступнай апрацоўкі паверхні дапамагае дасягнуць гладкай паверхні.
Каб змякчыць гэтыя праблемы і недахопы, неабходна ўкараніць адпаведны кантроль працэсу, праводзіць рэгулярныя праверкі і выпрабаванні, а таксама выконваць галіновыя стандарты і правілы. Гэта забяспечвае паслядоўнае, надзейнае і якаснае нанясенне медзі на друкаваную плату. Акрамя таго, пастаяннае ўдасканаленне працэсаў, навучанне супрацоўнікаў і механізмы зваротнай сувязі дапамагаюць вызначыць вобласці для паляпшэння і вырашыць магчымыя праблемы, перш чым яны стануць больш сур'ёзнымі.

Нанясенне медзі на падкладку друкаванай платы з'яўляецца найважнейшым этапам у працэсе вытворчасці друкаванай платы. Неэлектрычнае нанясенне медзі і гальванічнае пакрыццё - гэта асноўныя метады, якія выкарыстоўваюцца, кожны са сваімі перавагамі і абмежаваннямі. Тэхналагічныя дасягненні працягваюць стымуляваць інавацыі ў нанясенні медзі, тым самым паляпшаючы прадукцыйнасць і надзейнасць друкаванай платы.Забеспячэнне якасці і кантроль гуляюць важную ролю ў забеспячэнні вытворчасці высакаякасных друкаваных плат. Паколькі попыт на меншыя, больш хуткія і надзейныя электронныя прылады працягвае расці, расце і патрэба ў дакладнасці і дасканаласці ў тэхналогіі нанясення медзі на падкладкі друкаваных плат. Заўвага: колькасць слоў у артыкуле складае прыкладна 3500 слоў, але звярніце ўвагу, што фактычная колькасць слоў можа нязначна адрознівацца ў працэсе рэдагавання і карэктуры.