تُستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs) متعددة الطبقات، ببنيتها الموصلة- المتعددة الطبقات والأداء الكهربائي المستقر، على نطاق واسع في -المجالات المتطورة مثل الاتصالات والخوادم وأنظمة التحكم الصناعية. 8-الطبقات و12-طبقة من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs) التي تندرج ضمن فئة لوحات الدوائر متعددة الطبقات العالية، مع إجراءات معالجة معقدة ومتطلبات عالية للغاية لدقة المعدات، ومعلمات العملية، والتحكم البيئي. في حين أن إطار العملية العام متشابه، توجد اختلافات كبيرة في الجوانب الأساسية مثل التراص، وأوقات التصفيح، ودقة المحاذاة، والحفر، والطلاء الكهربائي بسبب العدد المتزايد من الطبقات. يوضح القسم التالي، استنادًا إلى الخبرة العملية في الإنتاج، تدفق المعالجة الكامل والنقاط التكنولوجية الرئيسية لكلا النوعين من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعددة الطبقات.
1. المعالجة المسبقة-للمواد وتخطيط التجميع
تعد المعالجة المسبقة للمواد-أمرًا أساسيًا لضمان استقرار اللوحة. تستخدم كل من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 8-طبقة و12-طبقة من النحاس-الألواح الأساسية المغطاة بالنحاس (CCL)، والتجهيز المسبق (صفائح PP)، ورقائق النحاس كمواد أساسية، وتختلف فقط في طريقة التراص. عند وصول المواد الخام، الخطوة الأولى هي القطع. يتم تقطيع لفة CCL بالكامل إلى ألواح أساسية ذات حجم قياسي-وفقًا لمواصفات الإنتاج. يجب أن تكون الحواف المقطوعة ناعمة وخالية من النتوءات-لتجنب مشكلات التصفيح في العمليات اللاحقة. بعد ذلك، يتم خبز الألواح لإزالة الرطوبة. ألواح متعددة الطبقات عالية - تمتص الرطوبة بسهولة؛ يؤدي الخبز بدرجة حرارة عالية- إلى إزالة هذه الرطوبة تمامًا، مما يمنع حدوث عيوب مثل الفقاعات والتصفيح بعد التصفيح. بالنسبة لتكديس الطبقات، تستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 8 طبقات نموذجًا متماثلًا 2+4+2 أو 4+4، مقسمًا إلى وحدتين أو ثلاث وحدات. هناك حاجة إلى تصفيحتين كاملتين فقط للاندماج الشامل. يعوض الهيكل المتماثل الضغط الحراري بشكل فعال ويقلل من احتمالية تزييف اللوحة. 12-لطبقة PCB. تحتوي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على طبقات أكثر، مما يضاعف عدد الطبقات الداخلية الموصلة والعازلة. 4+4+4 يتم استخدام هيكل التراص المكون من ثلاثة أجزاء بشكل شائع، ويتطلب ثلاث عمليات تصفيح مستقلة. يجب أن يكمل كل جزء من المكدس بشكل مستقل عمليات تصنيع الطبقة الداخلية والتحمير والتكديس المسبق. كلما زاد عدد الطبقات، زاد تعقيد تراص الطبقات البينية وزاد خطر الانحراف التراكمي، مما يجعل التحكم في تسلسل التراص أكثر صرامة. يعمل Prepreg كمواد عازلة وترابط بين الطبقات. بالنسبة لكلا النوعين من الألواح، يتم اختيار المواصفات المناسبة بناءً على سمك العزل ومتطلبات المعاوقة، ويلتزم التراص بشكل صارم بقاعدة الترتيب المتناوب للوحة الأساسية والتجهيز المسبق.
2. عملية تصنيع دائرة الطبقة الداخلية
الطبقات الداخلية هي الناقلات الأساسية لنقل الإشارات في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات. عملية التصنيع للطبقات الداخلية لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 8 طبقات و12 طبقة هي نفسها، بما في ذلك معالجة سطح اللوحة، ونقل الأنماط، والنقش، وإزالة الفيلم، والفحص، والتحمير. 12- لطبقة ثنائي الفينيل متعدد الكلور، نظرًا للعدد الأكبر من الطبقات الداخلية، فإنها تتطلب متطلبات أعلى لاتساق معالجة الدفعات.
تنظيف وتخشين سطح اللوحة
بعد القطع، تدخل اللوحة الأساسية أولاً إلى خط إنتاج التنظيف، حيث تعمل المحاليل الكيميائية والغسيل بالماء عالي الضغط على إزالة طبقات الزيت والغبار والأكسيد من سطح اللوحة. وبعد ذلك، يخضع السطح النحاسي لمعالجة -تخشين دقيقة لتحسين الالتصاق بين الفيلم الحساس للضوء والسطح النحاسي، مما يمنع انفصال الفيلم وعيوب الدائرة أثناء نقل النمط. تتم عملية التنظيف بأكملها في غرفة الأبحاث، ويتم التحكم بشكل صارم في الجزيئات المحمولة بالهواء لمنع الشوائب من الالتصاق بسطح اللوحة.
نقل النمط والنقش
بعد التنظيف، يتم تطبيق الغشاء الجاف الحساس بالتساوي على اللوحة الأساسية. اكتمال النسخ المتماثل للنمط باستخدام معدات التصوير المباشر بالليزر. توفر هذه الطريقة دقة محاذاة عالية ويمكن أن تلبي متطلبات المعالجة للدوائر الدقيقة. بعد التصوير، يتم استخدام محلول متطور لإذابة الغشاء الجاف في المناطق غير المكشوفة، مما يؤدي إلى كشف مناطق رقائق النحاس المراد حفرها. بعد ذلك، تبدأ عملية النقش، باستخدام محلول نقش متخصص لإزالة رقائق النحاس الزائدة المكشوفة، مع ترك الخطوط الموصلة للطبقة الداخلية كاملة فقط. أثناء المعالجة، يتم مراقبة درجة حرارة المحلول وضغط الرش في الوقت الفعلي، ويتم التحكم بدقة في كمية الحفر الجانبي لضمان حواف الخطوط الأنيقة. بعد الحفر، يتم استخدام محلول تجريد لإزالة أي طبقة جافة متبقية من سطح اللوحة، مما يؤدي إلى كشف خطوط النحاس النقي.
فحص الطبقة الداخلية ومعالجة اللون البني تخضع جميع اللوحات الأساسية للطبقة الداخلية لفحص بصري آلي لتحديد العيوب بسرعة مثل الدوائر المفتوحة والدوائر القصيرة والفجوات. يتم فرز اللوحات المعيبة وإعادة صياغتها مباشرة. تدخل الألواح الأساسية المؤهلة في عملية التحمير، وهي خطوة حاسمة قبل تصفيح اللوحة متعددة الطبقات. من خلال المعالجة الكيميائية، يتم إنشاء طبقة أكسيد موحدة وخشنة على سطح الدائرة النحاسية، مما يحسن بشكل كبير قوة الترابط بين سطح النحاس وطبقة التقوية المسبقة، ويمنع تشقق الطبقات البينية. بالنسبة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 12 طبقة والتي تحتوي على أكثر من 8 طبقات داخلية، يجب معايرة معلمات اللون البني بشكل موحد لضمان تأثيرات خشونة متسقة على كل لوحة أساسية من الطبقة الداخلية.
3. العملية الأساسية لتصفيح الطبقات
التصفيح هو العملية الأساسية في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات ويشكل فرقًا كبيرًا بين عمليات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكون من 8 طبقات و12 طبقة. تؤدي زيادة عدد الطبقات إلى ترقية شاملة في عدد الصفائح، ودقة المحاذاة، وملامح التحكم في درجة الحرارة، ومعلمات الضغط، مما يحدد بشكل مباشر القوة الهيكلية الإجمالية وإنتاجية اللوحة.
1). -التكديس وتحديد الموضع مسبقًا وفقًا لبنية المكدس المعينة مسبقًا-، يتم تكديس اللوحة الأساسية الداخلية ذات اللون البني والطبقة المسبقة والرقائق النحاسية الخارجية بشكل تسلسلي. 8-لطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، نظرًا لعدد أقل من التصفيحات، تستخدم في الغالب دبابيس ميكانيكية لتحديد الموضع، مما يسمح بالتحكم في إزاحة الطبقة البينية ضمن نطاق معقول. 12- تخضع طبقة ثنائي الفينيل متعدد الكلور لثلاث طبقات مجزأة، مما يزيد بشكل كبير من خطر انحراف الطبقة البينية التراكمية. يتطلب تكديس الجزء الأوسط-والتكديس الشامل نظام تحديد موضع بالليزر، مع دقة تحديد موضع تتجاوز بكثير تحديد الموضع الميكانيكي التقليدي، مما يضمن محاذاة دقيقة لعشرات الطبقات. يتم إجراء التثبيت المؤقت بعد التراص لمنع اختلال الطبقة أثناء النقل.
2). المعالجة بالفراغ بالضغط الساخن يتم إرسال الألواح المكدسة إلى آلة تغليف بالفراغ. تعمل بيئة الفراغ على إزالة الهواء البيني تمامًا، مما يمنع تكوين الفقاعات. يستخدم كلا النوعين من الألواح عملية تسخين مجزأة وضغط متدرج. أولاً، يتيح الضغط المسبق على درجة حرارة منخفضة-مسبقًا- لمادة التقوية المسبقة الذوبان والتدفق في البداية، وملء الفجوات الصغيرة بين الطبقات. بعد ذلك، يتم زيادة درجة الحرارة والضغط من أجل الضغط الرئيسي، مما يسمح لمادة التقوية الأولية بتشريب سطح اللوحة الأساسية بالكامل. أخيرًا، يتم إجراء المعالجة عند درجة حرارة ثابتة، مما يؤدي إلى تصلب الراتينج تمامًا وربط جميع الطبقات في هيكل موحد. تعتبر معلمات درجة الحرارة والضغط للطبقتين من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذو 8 طبقات واسعة نسبيًا، مما يؤدي إلى تحمل أعلى لأخطاء العملية. بالنسبة لثنائي الفينيل متعدد الكلور المكون من 12 طبقة، تتطلب كل عملية تصفيح مجزأة منحنى التحكم في درجة الحرارة بشكل منفصل. تعمل المكابس الساخنة المتعددة على تراكم الضغط الحراري بشكل مستمر، وبالتالي، فإن معدلات التسخين والتبريد، وأوقات الاحتفاظ، ومستويات الضغط كلها تحتاج إلى تحكم دقيق. يكون وقت التثبيت لكل تصفيح أطول لضمان المعالجة المتزامنة لطبقات الراتنج المتعددة، مما يمنع تشوه اللوحة والضغط الداخلي غير المتساوي. بعد كل جولة من التصفيح، يُسمح للألواح بالتبريد بشكل طبيعي إلى درجة حرارة الغرفة قبل بدء الجولة التالية من التصفيح والضغط، حتى يتم دمج جميع الطبقات.
4. عملية الحفر والتعدين
بعد التصفيح، يدخل اللوح بأكمله في عملية الحفر. الثقوب هي القنوات الرئيسية لتوصيل الطبقات البينية. تؤدي الاختلافات في سمك اللوحة وعدد الطبقات إلى اختلافات كبيرة في معلمات الحفر وصعوبة المعالجة وعمليات الطلاء الكهربائي بين مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات 8 طبقات و12 طبقة.
الحفر الميكانيكي -تستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقات العالية لقم الثقب من الكربيد للحفر الميكانيكي، مع مطابقة مواصفات لقمة الحفر المطابقة لمتطلبات قطر الثقب المختلفة. 8-تحتوي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقات على لوح أرق وعمق حفر أقل عمقًا؛ يتم ضبط معلمات سرعة الحفر ومعدل التغذية بشكل تقليدي، ويمكن التحكم بسهولة في دقة موضع الثقب. . 12-تتمتع طبقة ثنائي الفينيل متعدد الكلور بسمك إجمالي أكبر وعمق حفر متزايد؛ لذلك، يجب تقليل معدل تغذية الحفر، وتحسين السرعة، وزيادة تكرار إزالة الرقاقة لمنع -تآكل لقمة الحفر بسبب ارتفاع درجة الحرارة، والنتوءات على جدران الثقب، وعدم محاذاة موضع الثقب. بعد الحفر، يتم إزالة جميع الثقوب وإزالة الترسبات لإزالة حطام الراتنج المتبقي ونشارة النحاس، مما يضمن جدران ثقب ناعمة ونظيفة.
تعدين الثقب والطلاء الكهربائي بعد الحفر، تخضع مادة اللوحة أولاً لطلاء النحاس الكيميائي، مما يؤدي إلى ترسيب طبقة رقيقة من النحاس على جدران الثقب العازلة لبناء طبقة موصلة أساسية وتحقيق التوصيل الأولي داخل جدران الثقب. يتبع ذلك عملية الطلاء الكهربائي لكامل اللوحة-، حيث يعمل التحليل الكهربائي على زيادة سماكة الطبقة النحاسية الموجودة على جدران الثقب والطبقة النحاسية الموجودة على سطح اللوحة، مما يضمن استقرار توصيلية الطبقات البينية. بالنسبة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 8-}طبقات، يكون الطلاء الكهربائي التقليدي بالتيار المستمر كافيًا لتلبية متطلبات سمك الفتحة النحاسية. بالنسبة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 12-طبقة، مع طبقات أكثر ووصلات طبقة موصلة أطول، فإن التوزيع غير المتساوي للتيار في بعض مناطق الفتحات المكتظة بكثافة يستلزم عمليات الطلاء الكهربائي المجزأ أو الطلاء الكهربائي النبضي لضمان سماكة موحدة لطبقة النحاس على جدران الفتحات ومنع فشل التوصيل الناتج عن طبقات النحاس الرقيقة بشكل مفرط في مناطق معينة. بالنسبة لبعض الألواح عالية الكثافة المكونة من 12 طبقة، يمكن استخدام عملية الطلاء الكهربائي لاستيعاب هياكل الفتحات المعقدة. بعد الطلاء الكهربائي، يتم فحص سمك النحاس وموصليته، ويتم التخلص من الألواح ذات الطبقات النحاسية التالفة الموجودة على جدران الثقب.
5. عملية تصنيع دائرة الطبقة الخارجية
بعد حفر اللوحة بأكملها وتعدينها، يتم تصنيع دوائر الطبقة الخارجية. هذه العملية تشبه إلى حد كبير دوائر الطبقة الداخلية، ولكن نظرًا لأن اللوحة قد تم تشكيلها بالفعل، فإن معايير التحكم أكثر صرامة. أولاً، يتم تنظيف سطح اللوحة بالكامل وتخشينه لإزالة بقايا الطلاء الكهربائي. ثم يتم تطبيق فيلم جاف حساس. من خلال سلسلة من العمليات بما في ذلك التصوير بالليزر، والتطوير، والحفر، وإزالة الفيلم، يتم تشكيل الدوائر الموصلة الخارجية. بالمقارنة مع الطبقة الداخلية، تتعرض دوائر الطبقة الخارجية مباشرة للبيئة الخارجية. بعد النقش، يتم فحص الحواف وعرض الخط بعناية للتأكد من أن المظهر والأداء يتوافقان مع المعايير. بعد اكتمال العملية، يتم استخدام معدات الفحص البصري لإجراء فحص كامل للتحقق من وجود أي عيوب في المظهر في دوائر الطبقة الخارجية.
6. قناع اللحام ومعالجة الأسطح ومعالجة الأشكال
طلاء قناع اللحام بعد اجتياز دائرة الطبقة الخارجية للفحص، يتم طلاء حبر قناع اللحام على سطح اللوحة بالكامل. بعد -الخبز المسبق، والتعريض، والتطوير، والمعالجة، يتم كشف المناطق الموصلة فقط، بينما يتم تغطية بقية سطح اللوحة بطبقة قناع اللحام. تعمل طبقة قناع اللحام على عزل الرطوبة الخارجية والغبار، مما يمنع أكسدة الدائرة والدوائر القصيرة، مع تحسين أداء العزل للوحة أيضًا. إن العملية الخاصة بمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 8 طبقات و12 طبقة هي نفسها بشكل أساسي في هذه الخطوة، مع الاختلاف الوحيد وهو اختيار الحبر المقاوم لحام بناءً على سيناريو التطبيق.
المعالجة السطحية يتم اختيار طريقة المعالجة السطحية المناسبة وفقًا لسيناريو التطبيق. تشمل العمليات الشائعة طلاء الذهب بالنيكل الكيميائي-، وطبقة مقاومة اللحام العضوي، وتسوية الهواء الساخن. وتتمثل المهمة الرئيسية لهذه العملية في حماية المناطق الموصلة المكشوفة، وتحسين مقاومة الأكسدة وأداء الاتصال. يمكن مطابقة نوعي اللوحات متعددة الطبقات بمرونة مع العملية وفقًا لمتطلبات المستخدم النهائي-.
معالجة الشكل باستخدام آلات الطحن CNC أو التثقيب، تتم معالجة مادة اللوحة إلى الشكل والأبعاد المطلوبة للعميل، ويتم تشذيب الحواف الزائدة. بعد المعالجة، يتم صقل حواف اللوحة للتأكد من أن الحواف مسطحة وناعمة، بدون حواف حادة أو تصفيح أو تقطيع أو مشاكل أخرى.
7. الفحص النهائي وفرز المنتج النهائي
يتم إجراء الفحص الشامل في مرحلة المنتج النهائي، وينقسم إلى ثلاثة أقسام رئيسية: فحص المظهر، فحص الأبعاد، وفحص الاستمرارية الكهربائية. يعتمد الفحص البصري على مجموعة من العمل اليدوي والمعدات البصرية للتحقق من الأضرار والبقع واختلافات الألوان في الحبر والدوائر والثقوب الموجودة على سطح اللوحة. يستخدم فحص الأبعاد أدوات دقيقة للتحقق من سمك اللوحة، والأبعاد الكلية، وإحداثيات الثقب، مما يضمن تلبية جميع المعلمات للمعايير. يستخدم الفحص الكهربائي معدات متخصصة لاختبار استمرارية الطبقات البينية ونقطة أداء العزل -بواسطة-نقطة، وتحديد الدوائر المفتوحة المخفية والدوائر القصيرة. بعد اجتياز جميع عمليات الفحص، يتم تنظيف مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 8-طبقة و12 طبقة متعددة الطبقات، ومقاومتها للرطوبة، وتعبئتها قبل تخزينها. يتم تصنيف المنتجات المعيبة وتسجيلها وفقًا لنوع العيب، مما يوفر دعمًا للبيانات لتحسين العملية لاحقًا.
تعد معالجة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 8-طبقة و12-طبقة متعددة الطبقات نظامًا متطورًا للغاية من العمليات المترابطة. في حين أن منطق المعالجة الأساسي الخاص بهم متشابه، فإن الاختلافات الأساسية تكمن في أربعة مجالات رئيسية: تكديس الطبقات، وعدد التصفيح، ودقة المحاذاة، والحفر/الطلاء. تمثل طبقة PCB المكونة من 12-طبقة، مع عدد الطبقات المضاعف، زيادة كبيرة في التعقيد، وصعوبة المعالجة، ومعايير الدقة، مما يفرض متطلبات أعلى بكثير على معدات الإنتاج، وتعديلات معلمات العملية، والتحكم البيئي في ورشة العمل مقارنة بمركبات PCB المكونة من 8 طبقات. في الإنتاج الفعلي، يؤثر الضبط الدقيق للمعلمات والتحكم في التفاصيل في كل عملية بشكل مباشر على إنتاجية واستقرار المنتج النهائي. فقط من خلال اتباع مواصفات معالجة اللوحة متعددة الطبقات بشكل صارم وتحسين حلول العملية المقابلة لطبقات مختلفة من اللوحات، يمكننا إنتاج منتجات PCB متعددة الطبقات ذات أداء مستقر وتلبية معايير الجودة، وبالتالي تلبية احتياجات التطبيق لمختلف الأجهزة الإلكترونية المتطورة.