Dokonalý sprievodca procesom výroby viacvrstvových PCB v roku 2022

Prečo majú viacvrstvové dosky plošných spojov veľký dopyt v modernej elektronike?

V súčasnosti sú dosky plošných spojov prítomné vo všetkých elektronických zariadeniach, či už ide o najmenšie elektronické prístroje alebo o najzložitejšie vybavenie moderného lekárskeho laboratória.

Konštrukcia najmodernejších leteckých dopravných prostriedkov je v skutočnosti možná len vďaka viacvrstvovému výrobnému procesu PCB.

V súčasnosti sú viacvrstvové dosky plošných spojov veľmi žiadané, pretože zohrávajú hlavnú úlohu pri výrobe menších, rýchlejších a výkonnejších elektronických zariadení.

Navyše ide o viacvrstvové dosky plošných spojov, ktoré umožnili všetko nemožné.

Začnime vedieť o viacvrstvové dosky plošných spojov podrobne!

Čo sú to, v akých aplikáciách sa používajú a aké sú ich výrobné procesy?

Aké sú najbežnejšie typy dosiek plošných spojov?

V podstate existuje niekoľko typov dosiek plošných spojov. Okrem toho boli kategorizované na základe počtu vrstiev, frekvencie, ako aj substrátu, ktorý je v nich použitý.

Vo všeobecnosti sú najbežnejšie typy dosiek plošných spojov;

V tejto príručke sa však budeme zaoberať viacvrstvovými doskami PCB a procesom výroby viacvrstvových dosiek plošných spojov.

Čo je to viacvrstvová doska plošných spojov?

V skutočnosti vo viacvrstvových doskách PCB výrobcovia PCB používajú viac ako dve vrstvy. Je úplne odlišný od obojstranných dosiek plošných spojov, pretože majú iba dve vodivé vrstvy materiálu.

Na druhej strane, vo viacvrstvovej doske sú najmenej tri vrstvy vodivého materiálu. Tieto viaceré vrstvy vodivého materiálu sú v skutočnosti pochované v strede materiálu.

Dnes nám viacvrstvové dosky plošných spojov otvorili nové dvere do sveta možností. V skutočnosti tieto dosky umožnili inžinierom vyrábať čoraz zložitejšie a inteligentnejšie elektronické zariadenia.

Sny, ktoré boli v minulosti len snom, sú možné len vďaka viacvrstvovej doske. Ide o ideálny benefit, ktorý výrobcovia plošných spojov nedokázali dosiahnuť použitím obojstranných dosiek.

VIACVRSTVÁ DOSKA S TLAČENÝMI DOSKAMI

VIACVRSTVÁ DOSKA S TLAČENÝMI DOSKAMI

Ako zistím, či moja PCB je viacvrstvová doska s plošnými spojmi?

Môžete ľahko zistiť, či sú vaše dosky plošných spojov viacvrstvové alebo nie, pretože vo viacvrstvových doskách plošných spojov výrobcovia plošných spojov vkladajú viac ako dve izolačné vrstvy medzi medené vrstvy plošných spojov vo výrobnom procese viacvrstvových plošných spojov.

Okrem toho môžete tiež spočítať celkový počet vrstiev vašich dosiek plošných spojov ich kontrolou slepé priechody alebo diery.

Prečo majú PCB viac vrstiev?

Ak chcú výrobcovia PCB skonštruovať dosky plošných spojov pre zložité elektronické zariadenia, môžu jednoducho pridávať ďalšie a ďalšie obvody pridaním viacerých vrstiev na jednu dosku. Okrem toho pridanie ďalších obvodov a vrstiev na dosku zaisťuje, že existuje veľa priestoru pre viac pripojení.

Takže dosky plošných spojov majú viacero vrstiev na konštrukciu vysoko pokročilých elektronických zariadení.

Dnes sú všetky moderné a ideálne inteligentné elektronické zariadenia, ako sú smartfóny, najnovšie notebooky atď., možné práve vďaka tejto úrovni zložitosti dosiek plošných spojov.

Prečo sa viacvrstvové dosky plošných spojov stali mimoriadne obľúbenými v modernej elektronike?

V súčasnosti sa viacvrstvové dosky plošných spojov stali mimoriadne populárnymi v modernej elektronike len kvôli ich širokému priestoru pre integritu dizajnu.

Zvyčajne majú ideálne široký rozsah hrúbok a veľkostí, aby poskytli viac priestoru podľa potrieb ich rozširujúcich sa aplikácií.

Všimli ste si niekedy, že viacvrstvové dosky plošných spojov majú často párny počet vrstiev? Je to len preto, že nepárny počet vrstiev môže spôsobiť niekoľko problémov na doskách plošných spojov, ako je deformácia.

Vo viacvrstvových doskách plošných spojov je v podstate aj výroba počtu vrstiev vysoko nákladovo efektívna. Tieto dosky sú síce prítomné v rôznych variantoch, ale najbežnejší počet vrstiev je od 4 do 12.

Väčšina pokročilých elektronických zariadení zvyčajne potrebuje vrstvy medzi štyrmi a ôsmimi.

Väčšina aplikácií, ako sú napríklad najnovšie smartfóny, však v skutočnosti potrebuje maximálne 12 vrstiev pre svoj špičkový výkon.

VIACVRSTVÁ DOSKA S TLAČENÝMI DOSKAMI 1

Viacvrstvová doska PCB

Prečo sa v procese výroby viacvrstvových dosiek plošných spojov používa viac ako 12 vrstiev?

Niektorí vysoko profesionálni výrobcovia PCB tiež používajú viac ako 12 vrstiev v procese výroby viacvrstvových PCB.

Výrobcovia DPS často zvyšujú počet vrstiev až na 100 vrstiev. Vo všeobecnosti sa navrhuje toľko vrstiev spolu, aby sa zvýšila schopnosť ich extrémne zložitých elektronických aplikácií, ako je letectvo.

Ale viacvrstvové dosky plošných spojov s toľkými vrstvami sú zvyčajne zriedkavé, pretože výroba takýchto obvodov plošných spojov je veľmi cenovo neefektívna. Používajú sa teda iba vo veľmi komplikovaných prístrojoch.

Poďte sa s nami dozvedieť o výrobnom procese viacvrstvových dosiek plošných spojov!

Aký je proces výroby viacvrstvových dosiek plošných spojov?

V podstate je celkový proces výroby viacvrstvových dosiek plošných spojov jednoduchý a priamočiary, ale výrobcovia plošných spojov potrebujú veľkú pozornosť pri ich konštrukcii.

Musia byť tiež veľmi pozorní, pretože je potrebné sa uistiť, že všetky vrstvy sú dokonale zarovnané so všetkými požadovanými vyvŕtanými otvormi. Ďalej, ak sa o to nestarajú, potom existuje veľká šanca na deformačné napätie, ktoré môže byť spôsobené aj tlakom a teplom.

Okrem toho v procese výroby viacvrstvových DPS výrobcovia DPS vždy dbajú na to, aby vybrali správne materiály. Okrem toho sa tiež ubezpečujú, že orientácia každého listu je správna.

V skutočnosti laminujú materiály jadra a striedajúce sa vrstvy predimpregnovaného laminátu pri extrémne vysokých teplotách. Ďalej musia tiež používať veľmi vysoké tlaky, aby vytvorili viacvrstvové dosky plošných spojov.

Zvyčajne celý tento proces pomáha zabezpečiť, aby medzi vrstvami nebol zachytený vzduch.

Okrem toho sú všetky vodiče úplne zapuzdrené živicou a dodatočné lepidlo, ktoré pomáha držať všetky vrstvy pohromade, je dokonale vytvrdené a roztavené.

Výrobcovia PCB majú široký výber materiálov od exotickej keramiky až po základné epoxidové sklo alebo teflónové materiály.

Aké špeciálne vybavenie sa používa v procese výroby viacvrstvových dosiek plošných spojov?

V skutočnosti výrobcovia PCB používajú špeciálne zariadenia na lisovanie viacvrstvových dosiek vo výrobnom procese viacvrstvových dosiek plošných spojov. Zvyčajne potrebujú špecializovaný hydraulický lis so špeciálnymi vyhrievanými doskami.

V procese lisovania výrobcovia PCB stlačia všetky knihy špeciálnym tlakom 50 psi skôr, aby sa zahriali na 350 F pri 350 psi takmer minimálne jednu hodinu.

Po lisovaní teda nechajú celú zostavu pred začatím zvyšného spracovania pomaly vychladnúť.

Kontrola viacvrstvovej DPS

Kontrola viacvrstvovej DPS

Čo je stohovanie viacvrstvovej alebo 4-vrstvovej dosky plošných spojov?

4-vrstvové stohovanie

4-vrstvové stohovanie

Vyššie uvedený obrázok vám ideálne pomôže pochopiť zostavu a 4-vrstvová doska PCB.

Materiál jadra a Prepreg sú vlastne rovnaké druhy materiálov. Zatiaľ čo v a viac/4vrstvová doska PCB, predimpregnovaný laminát nie je úplne vytvrdený. Vďaka tomu je v porovnaní s jadrom poddajnejší.

V ďalšom kroku výrobcovia DPS umiestňujú alternatívne vrstvy do laminovacieho lisu. Zvyčajne aplikujú veľmi vysoké tlaky a teploty na celú zostavu, aby sa predimpregnovaný laminát úplne roztavil, pretože to pomáha spojiť všetky vrstvy dohromady.

Bol to posledný krok v procese výroby viacvrstvových PCB. Po ochladení celého stacku tak výrobcovia získajú extrémne tvrdé a pevné viacvrstvové dosky.

Aké sú populárne aplikácie viacvrstvových dosiek plošných spojov?

Ľahká, menšia veľkosť, ako aj veľmi vylepšená funkčnosť dizajnu, všetky tieto ideálne vlastnosti robia z viacvrstvových obvodov PCB perfektné na použitie v moderných elektronických prístrojoch.

Tu je niekoľko najpopulárnejších použití viacvrstvových dosiek plošných spojov, aby ste mohli dôkladne preskúmať ich úlohu vo všetkých najnovších pokrokoch.

Pozrime sa podrobne!

V najnovšej počítačovej elektronike:

V modernej počítače a notebookyelektronickí inžinieri vždy uprednostňujú viacvrstvové dosky, pretože pomáhajú šetriť priestor navyše a poskytujú vysokú funkčnosť.

Obrana a armáda:

Viacvrstvové obvody PCB majú v podstate extrémnu odolnosť, ideálnu funkčnosť a tiež ľahké vlastnosti. Takže všetky tieto skvelé vlastnosti robia tieto dosky ideálnymi na použitie vysokorýchlostných obvodov.

Obranný priemysel sa preto úplne spolieha na tieto dosky, pretože ich malá veľkosť ponecháva ďalší priestor pre ďalšie komponenty na rozkvet existujúcich funkcií.

V pokročilom automobilový priemysel:

V tejto modernej dobe všetky najnovšie modely vozidiel využívajú čoraz viac elektronických komponentov. Preto je používanie správnych typov komponentov v automobilovom dizajne veľmi dôležité.

Všetci automobiloví inžinieri teda čoraz viac uprednostňujú používanie viacvrstvových dosiek plošných spojov pred všetkými ostatnými alternatívami, pretože majú malú veľkosť a sú relatívne odolné voči teplu.

V niekoľkých ďalších aplikáciách:

Ďalej sa ideálne používajú viacvrstvové obvody PCB letecký, moderné telekomunikácie, mimoriadne vyspelé zdravotnícke pomôckya zdravotnícky priemysel.

Tieto dosky sú užitočné nielen vo vedeckom a výskumnom priemysle, ale aj v domácich spotrebičoch a bezpečnostných požiadavkách. Ich použitie je nekonečné, pretože sú takmer prítomné vo všetkých jednoduchých až zložitých elektronických zariadeniach.

Na výrobu viacvrstvových dosiek plošných spojov v priemysle sa používajú štyri hlavné metódy:

  1. Vrstvená zástavba
  2. Otvorte kontaktné podložky
  3. Dvojité stlačenie
  4. Elektrochemická metalizácia priechodných otvorov.

Viacvrstvové dosky plošných spojov

Obr. 10 Viacvrstvové dosky plošných spojov vyrábané rôznymi spôsobmi:

 a – vytváranie vrstvy po vrstve

b – Otvorte kontaktné podložky

c – Dvojité stlačenie

d – Metalizácia priechodných otvorov

1 - Izolácia

2 – Tlačený vodič

3 – Spoje medzi vrstvami

4 - Výstup

5 – Doska plošných spojov

6 – Fólia

7 – Sklolaminát

8 -medzivrstvový otvor

Aký je spôsob výroby vrstiev vo viacvrstvovej doske PCB?

Spôsob nanášania vrstvy po vrstve pozostáva zo sekvenčnej aplikácie izolácie 1 (obr. 10, a) a tlačených vodičov 2. Medzivrstvové spoje 3 môžu prechádzať celou hĺbkou a navzájom spájať ľubovoľné vnútorné vrstvy.

Ako izolačná vrstva sa používa izolačný lak alebo epoxidová živica. Metóda je vysoko spoľahlivá a umožňuje vysokú hustotu balenia. Počet vrstiev môže byť viac ako šesť. Nevýhodou tejto metódy je veľká náročnosť spojená s nutnosťou prísneho dodržiavania postupnosti operácie.

Čo je to Open Kontaktujte PADs Metóda?

Metóda otvorených kontaktných plôšok spočíva v lisovaní prírezov izolácie 1 (obr. 10.6) s naneseným vzorom vo forme pásov medenej fólie, prepletených vrstvami sklolaminátu. Lisovanie potlačených vrstiev dosky sa vykonáva súčasne.

Kolíky 4 z každej vrstvy dosky sú ohnuté smerom von. Metóda je jednoduchá a umožňuje získať dosku s počtom vrstiev až 15. Nevýhodou tejto metódy je nízka hustota balenia.

Metóda párového lisovania spočíva v lisovaní prefabrikovaných obojstranných dosiek plošných spojov (obr. 10, c). Na jednej zo strán obojstranne fóliovaného dielektrika je kombinovaným spôsobom nanesený výkres schémy vnútorných vrstiev viacvrstvovej dosky plošných spojov 5 (druhá strana je celá pokrytá fóliou).

Na každom obrobku, medzi vzorom obvodu a fóliou, sú vytvorené medzivrstvové spojenia 3 vo forme metalizovaných otvorov. Obojstranné dosky plošných spojov vyrobené týmto spôsobom sa prilepia (vylisujú) fóliou 6 smerom von pomocou sklenenej tkaniny 7.

Proces ďalšieho spracovania vonkajších vrstiev fólie je podobný ako pri výrobe obojstranných dosiek plošných spojov. Touto metódou sa vyrábajú viacvrstvové DPS s maximálne štyrmi vrstvami.

Kontrola viacvrstvovej DPS

 Viacvrstvová doska s plošnými spojmi

záver:

Napriek tomu výroba viacvrstvových DPS proces vyžaduje špecializované vybavenie, ako aj značný záväzok k ich dokonalému dizajnu. Vo všeobecnosti však majú v porovnaní s inými doskami vyšší výkon, prevádzkovú kapacitu a vysokú rýchlosť.

Okrem toho môžu nielen ideálne znížiť celkovú hmotnosť a veľkosť elektronických zariadení, ale poskytujú aj skvelú funkčnosť. Preto sú všetky tieto dobré vlastnosti ideálne na použitie vo vašich komplikovaných elektronických projektoch.

Prejdite na začiatok

Získajte rýchlu cenovú ponuku!

x
Nahrať súbor

Získajte rýchlu cenovú ponuku!

x
Nahrať súbor