השכבה הפנימית של המעגל משמשת כארכיטקטורת הליבה של המעגל כולו, ואיכות תהליך הייצור שלו קובעת ישירות את הביצועים החשמליים, היציבות והאמינות של המעגל. עם הפיתוח המתמשך של מוצרים אלקטרוניים לקראת מזעור וביצועים גבוהים, הועלו דרישות מחמירות יותר לדיוק הייצור והאיכות של השכבות הפנימיות של המעגלים.
חיתוך: גודל מדויק מניח את הבסיס
חיתוך הוא תהליך ההתחלה של ייצור המעגל הפנימי. הצוות חתך את לוח העבודה שעומד בדרישות מהלוח המצופה נחושת-הסטנדרטי בהתבסס על גודל העבודה המתוכנן מראש וההתייחסות לגרבר. שלב זה דורש דיוק ממדי גבוה במיוחד, שכן כל שלבי העיבוד הבאים מבוססים על גודל החיתוך. אם הסטייה הממדית גדולה מדי, היא עלולה להוביל לבעיות חמורות כגון סטיית פריסה של מעגל השכבה הפנימית וחוסר יישור בין השכבות במהלך לחיצת לוח רב-שכבתית. במונחים של שיטות חיתוך, לעתים קרובות נעשה שימוש במכונות חיתוך CNC-בדיוק גבוה, וגם הבחירה של כלי חיתוך היא קריטית. יש להתאים אותו בהתאם לחומר ולעובי של הלוח המצופה-נחושת כדי להבטיח את השטיחות והניצב של קצה החיתוך, להפחית כתמים ודלמינציה. בינתיים, לא ניתן להתעלם מהתהליכים הבאים כגון העברת תמונה, טחינת קצה ועיבוד פילה, ועיבוד מתאים יכול לשפר ביעילות את תפוקת התהליך.
טיפול מקדים: ניקוי וחספוס של משטח נחושת
משימת הליבה של -עיבוד מקדים היא לנקות ולחספס את משטח הנחושת של הלמינציה המצופה-נחושת, מה שמספק בסיס הדבקה טוב לתהליכים הבאים. שלב זה אולי נראה פשוט, אך למעשה יש לו השפעה עמוקה על ההצלחה או הכישלון של כל ייצור המעגל הפנימי. לפני לחיצת הסרט היבש, יש לטפל בקפדנות במשטח הנחושת. שיטות הטיפול הנוכחיות בנחושת כוללות בעיקר הברשה, התזת חול ושיטות כימיות.
שיטת הברשה והשחזה: עלות נמוכה ותהליך פשוט, אך לא מתאים למעגלים דקים ודקים, העלולים לגרום בקלות להתארכות המצע ואינו מתאים ללוחות דקים בשכבה פנימית. כאשר סימן המברשת עמוק מדי, הוא עלול לגרום לקושי בהדבקה של סרט יבש ולהוביל לתופעת ציפוי, וקיים גם סיכון פוטנציאלי לשאריות דבק.
שיטת התזת חול: היא יכולה להפוך את החספוס והאחידות של משטח הנחושת לטובים יותר משיטת ההברשה, ויש לה יציבות מימדית טובה. זה יכול לשמש לטיפול בצלחות דקות ובחוטים עדינים. עם זאת, החיסרון שלו הוא שחומרי התזת חול נוטים להידבק לפני השטח של הלוח, ותחזוקת המכונה קשה.
שיטה כימית: על ידי שימוש בתמיסות כימיות ספציפיות לביצוע טיפול מיקרו תחריט על משטח הנחושת, ניתן ליצור חספוס מיקרו אחיד ומתאים תוך הקפדה על ניקיון משטח הנחושת, שיפור ניכר בהיצמדות בין הסרט היבש למשטח הנחושת. בייצור בפועל, הריכוז, הטמפרטורה וזמן הטיפול של תמיסת מיקרו תחריט כימית נשלטים בקפדנות כדי להבטיח את אפקט הטיפול הטוב ביותר.
סרט לחץ: מוצמד היטב כדי להבטיח העברה גרפית
תהליך הלמינציה הוא הדבקה הדוקה של הסרט היבש הרגיש לאור על משטח הנחושת המטופל מראש, מה שמשפיע ישירות על הבהירות והדיוק של העברת דפוס המעגל בתהליך החשיפה שלאחר מכן. עבור צלחות דקות בעובי מסוים או יותר, מכונת הלמינציה צריכה בדרך כלל לשים לב לבעיית קמטי הסרט במהלך הפעולה כדי להבטיח שהסרט היבש יהיה שטוח ונצמד למשטח הנחושת ללא קמטים. טמפרטורת הלחיצה והלחץ הם פרמטרים מרכזיים, שמתחתם ניתן לרכך את הדבק בסרט היבש במלואו, ובכך להשיג קשר הדוק עם משטח הנחושת. יחד עם זאת, יש צורך להבטיח את השטיחות והניקיון של הגלגלת של מכונת הלמינציה, כדי למנוע הידבקות לקויה של סרט יבש הנגרמת על ידי פגמים ברולר או זיהומים פני השטח, אשר עלולים להשפיע על אפקט ההעברה הגרפית שלאחר מכן.
חשיפה: הדמיה מדויקת מעצבת את אב הטיפוס של המעגל
חשיפה היא שלב מרכזי בייצור של מעגלי שכבה פנימית. נעשה שימוש במכונות חשיפה ל-LDI, המבוססות על העיקרון של הדמיה בסריקה מדויקת בלייזר. הציוד שולט ישירות בקרן הלייזר באנרגיה גבוהה- כדי להקרין על פני השטח של הסרט היבש בהתאם לנתוני המעגל. תחת פעולת אנרגיית הלייזר, הסרט היבש עובר תגובה פוטוכימית, ודפוס המעגל "נחרט" על הסרט היבש של הלוח בדיוק גבוה, ומשלים את העברת תבנית המעגל. במהלך תהליך זה, יש חשיבות מכרעת לדיוק הלייזר, יציבות האנרגיה ודיוק מיקום הפלטפורמה של מכונת החשיפה ל-LDI: הדיוק של קרן הלייזר קובע את יכולת רוחב הקו המינימלי של המעגל, ויציבות אנרגטית נחוצה כדי להבטיח רגישות אחידה לסרט יבש ולהימנע מתת-חשיפה או חשיפת יתר מקומית; הפלטפורמה צריכה לשאת במדויק את הלוח, להבטיח את המיקום היחסי המדויק בין סריקת הלייזר ללוח, ולהבטיח את העקביות של העברת תבנית מעגל הלוח כולו. יחד עם זאת, יש להתאים את הטמפרטורה והלחות הסביבתית, כמו גם את המאפיינים הרגישים לאור הסרט היבש, כדי להבטיח שגרפיקת המעגל ברורה והדיוק עומד בסטנדרטים, הנחת בסיס איכותי- גבוה לתהליך התחריט שלאחר מכן ומניעת פגמים כגון דילול מעגלים וקצרים עקב סטיית חשיפה.
תחריט: הסרה מדויקת של עודפי נייר נחושת
תהליך התחריט נועד להסיר רדיד נחושת שלא היה מוגן על ידי סרט יבש, תוך השארת קווי מעגל מדויקים. פתרונות התחריט הכימיים הנפוצים בתעשייה כוללים כיום תמיסת תחריט נחושת כלוריד חומצית ותמיסת תחריט אמוניה אלקלית. בתהליך השכבה הפנימית, תמיסת תחריט חומצית משמשת בעיקר בגלל סרט יבש או דיו כשכבת אנטי תחריט. הריכוז, הטמפרטורה, זמן התחריט ולחץ ההתזה של תמיסת התחריט הם כולם פרמטרים שיש לשלוט בהם בקפדנות. על ידי שליטה מדויקת בפרמטרים אלו, תהליך התחריט מובטח להיות אחיד ויציב, וכתוצאה מכך דפנות ישרות של המעגל, הבטחת דיוק ואיכות המעגל, והימנעות מפגמים כגון דילול, קצר חשמלי או מעגלים פתוחים.
קידוח: מיקום מדויק וחיבור בין שכבות
תהליך הקידוח הוא לקדוח חורי מיקום ליישור בין שכבות וחיבור חשמלי בהתאם לדרישות לאחר השלמת תחריט מעגל השכבה הפנימית. הדיוק המיקום של חורי מיקום אלה משפיע ישירות על דיוק היישור הבין-שכבתי במהלך למינציה של לוח רב-שכבתי ועל האמינות של החיבורים החשמליים הבאים. הדיוק של ציוד הקידוח ואיכות המקדחים הם גורמי מפתח. במהלך תהליך הקידוח, יש צורך להבטיח את אנכיות המקדחה ואת יציבות כוח האגרוף, כדי למנוע בעיות כגון דפורמציה של דופן החור וקורות מוגזמות הנגרמות מהנטייה או הלחץ הלא אחיד של המקדחה, ולספק בסיס טוב ללחיצת לוח רב-שכבתית וחיבור חשמלי.