הביקוש לעיבוד לוחות PCB-דיוק גבוה- גבוה גדל מיום ליום. לוחות PCB מרובי-דיוק גבוה נמצאים בשימוש נרחב בתחומים-מתקדמים רבים כגון תקשורת, מחשבים, תעופה וחלל וכו' בשל היתרונות שלהם של צפיפות גבוהה וביצועים גבוהים. עם זאת, העיבוד שלו כולל מספר רב של קישורים מורכבים, וכל סטייה בכל שלב עלולה להשפיע על איכות המוצר וביצועיו. להלן שיקולי מפתח בעיבוד שללוחות PCB מרובי-דיוק- גבוה בשנג'ן.
1, בחירת החומר היא קריטית
(1) חומר מצע
ללוחות PCB מרובי{0}}שכבות דיוק גבוה יש דרישות ביצועים מחמירות ביותר לחומרי מצע. ראשית, יש לקחת בחשבון את הקבוע הדיאלקטרי ומקדם ההפסד הדיאלקטרי של החומר. מצעים קבועים דיאלקטריים נמוכים יכולים להפחית ביעילות את העיכוב ואובדן העברת האות במהלך-העברת אותות בתדר גבוה, כגון פולי-טטרפלואורואתילן (PTFE) והחומרים המרוכבים שלו, שהם חומרי מצע נפוץ עבורתדירות- גבוההלוחות PCB. יחד עם זאת, לא ניתן להתעלם ממקדם ההתפשטות התרמית של המצע, ויש להתאים אותו לחומרים אחרים כגון רדיד נחושת. אחרת, במהלך העיבוד והשימוש, מתח תרמי הנגרם משינויי טמפרטורה עלול להוביל לעיוות לוח ה-PCB, דה למינציה ובעיות אחרות. לדוגמה, בעיבוד של מעגלים מודפסים לציוד אלקטרוני תעופה וחלל הדורשים יציבות מימדית גבוהה במיוחד, משתמשים בחומרים מרוכבים מבוססי קרמיקה עם מקדמי התפשטות תרמית נמוכים במיוחד כמצעים.
(2) נייר כסף נחושת
רדיד נחושת, כחומר העיקרי למעגלים מוליכים על לוחות PCB, משפיע ישירות על המוליכות והאמינות של המעגלים בשל איכותם. עבור לוחות PCB מרובי-דיוק גבוה, עדיף רדיד נחושת אלקטרוליטי, במיוחד רדיד נחושת בפרופיל נמוך (LP) או פרופיל נמוך במיוחד (VLP). סוג זה של רדיד נחושת בעל חספוס משטח נמוך, אשר יכול להפחית ביעילות את התנגדות פני השטח ואת השפעת העור במהלך העברת האות, ולשפר את שלמות האות. בעת ביצוע מעגלים עדינים, יש לבחור בקפידה את עובי נייר הנחושת. בדרך כלל, זה נקבע על סמך כושר הנשיאה הנוכחי ורוחב קו התכנון של המעגל. נייר נחושת עבה מדי עלול לגרום לקשיים בייצור המעגל, בעוד שדק מדי עלול לא לעמוד בדרישות הנוכחיות.
2, שליטה עדינה בטכנולוגיית עיבוד
(1) עיצוב ופריסה של המסלול
עיצוב מעגלים הוא שלב מוקדם ומכריע בעיבוד של לוחות PCB מרובי-דיוק גבוה. בשלב התכנון, יש לשקול באופן מלא גורמים כגון שלמות האות, חלוקת הספק ותאימות אלקטרומגנטית. לדוגמה, יש לשמור על קווי אות- מהירים קצרים ככל האפשר ולהימנע מניתוב בזווית ישרה, תוך שימוש בזווית של 45 מעלות או מעבר קשת מעגלית כדי להפחית את השתקפות האות. יחד עם זאת, יש צורך לתכנן את שכבת הכוח והשכבות בצורה סבירה כדי להבטיח את היציבות והאחידות של חלוקת הכוח, ולהפחית את ההפרעות של רעשי הספק על אותות. מבחינת פריסה, יש לפזר רכיבים בעלי ייצור חום גבוה כדי להקל על פיזור החום, ויש לשים לב למרווח בין הרכיבים כדי לעמוד בדרישות של תהליכי ריתוך ותחזוקה.
(2) תהליך קידוח
קידוח הוא תהליך חשוב ליצירת חורים מוליכים בעיבוד לוחות PCB רב-שכבתיים. עבור מעגלים מודפסים-בדיוק רב-גבוהים, דרישות הדיוק לקידוח גבוהות במיוחד. ראשית, יש צורך לבחור מקדחה מתאימה, בחירת מקדחים בקטרים, חומרים וצורות להבים שונים על סמך עובי הצלחת והפתח. במהלך תהליך הקידוח, שלטו בקפדנות על פרמטרי הקידוח כגון מהירות סיבוב, קצב הזנה ולחץ הקידוח כדי למנוע בעיות כמו סטיית קידוח, קוצים וקירות חורים גסים. בנוסף, על מנת לשפר את יעילות הקידוח ואיכותו, ניתן להשתמש בציוד קידוח מתקדם כגון מכונות קידוח CNC רב-ציריות, שיש להן פונקציות כגון החלפת כלים אוטומטית ומיקום דיוק- גבוה, ויכולים לענות על צורכי העיבוד של מספר רב של חורים במפרטים שונים על גבי לוח מודפס רב-שכבתי-בדיוק גבוה.
(3) תהליך ריצוף
טכנולוגיית ריפוי אלקטרו משמשת להפקדת מתכת על קירות החורים הקודחים ועל משטחי המעגלים, על מנת להשיג חיבורים חשמליים ולשפר את עמידות המעגלים בפני קורוזיה. בציפוי אלקטרוני של לוחות מעגלים מודפסים-בדיוק רב- גבוה, יש צורך לוודא שהציפוי אחיד ודחוס. בדרך כלל, נעשה שימוש בשילוב של ציפוי כימי וציפוי אלקטרו, תחילה הנחת שכבה דקה של מתכת על דופן החור דרך ציפוי כימי ליצירת שכבה מוליכה, ולאחר מכן ציפוי אלקטרו כדי לעבות אותו. במהלך תהליך הציפוי, יש צורך לשלוט במדויק על ההרכב, הטמפרטורה, ערך ה-pH וצפיפות הזרם של תמיסת הציפוי כדי להבטיח שעובי הציפוי עומד בדרישות התכנון. לדוגמה, עבור מעגלים מסוימים הדורשים זרם גבוה, יש להגדיל את עובי הציפוי כראוי כדי להפחית את התנגדות המעגל.
(4) תהליך למינציה
שכבות היא שלב מפתח בלמינציה של שכבות מרובות של מצעים וחומרים כמו נייר נחושת יחד ליצירת לוח מעגלים מודפס רב-שכבתי. השליטה בטמפרטורה, בלחץ ובזמן היא קריטית במהלך תהליך הלמינציה. טמפרטורה מוגזמת עלולה לגרום לחומר המצע להתרכך יתר על המידה, וכתוצאה מכך לזרימת דבק ולהשפיע על ביצועי הבידוד הבין-שכבתי; אם הטמפרטורה נמוכה מדי, הדחיסה לא תהיה יציבה ודילמינציה נוטה להתרחש. לחץ מוגזם עלול לגרום לעיוות של המבנה הפנימי של הלוח, בעוד שלחץ לא מספיק עלול לא להבטיח קשר הדוק בין השכבות. בנוסף, זמן הלמינציה צריך להיות מותאם באופן סביר בהתאם למאפייני החומר ועובי הצלחת. כדי להבטיח את איכות הלמינציה, ניתן להשתמש במכונות למינציה בוואקום מתקדמות, אשר יכולות למעשה לחסל אוויר בתוך הלוח במהלך תהליך הלמינציה ולשפר את אמינות הלמינציה.
3, ליישם בקפדנות בדיקת איכות
(1) בדיקת מראה
בדיקת המראה היא השלב הראשון בבדיקת איכות המעגלים המודפסים, בעיקר בודקת האם יש פגמים ברורים כמו שריטות, כתמים, קצרים או מעגלים פתוחים על פני הלוח של הלוח. בעיבוד של לוחות מעגלים מודפסים מרובי-דיוק גבוה, בשל החיווט העדין, כמה פגמים עדינים עשויים להשפיע על ביצועי המוצר, ולכן יש צורך במיקרוסקופים אופטיים ברזולוציה גבוהה- או במיקרוסקופים אלקטרונים לזיהוי. יחד עם זאת, יש לבדוק האם הממדים החיצוניים של הלוח עומדים בדרישות העיצוב, האם הקצוות מסודרים והאם ישנם עיוותים.
(2) בדיקת ביצועים חשמליים
בדיקת ביצועים חשמליים היא שלב מכריע בהבטחת תפקודם התקין של המעגלים המודפסים. באמצעות ציוד בדיקה חשמלי מקצועי כגון מכונות בדיקת פינים מעופפים ומכונות בדיקת ICT (In Circuit Test), נבדקות מוליכות המעגל, התנגדות הבידוד, התאמת עכבות ופרמטרים נוספים של לוחות PCB. עבור לוחות PCB מרובי-דיוק- גבוה, במיוחד עבור מוצרים המשמשים בהעברת אותות- במהירות גבוהה, זיהוי התאמת עכבה חשוב במיוחד. כל אי התאמה של עכבה עלולה להוביל להחזרת אותות, הנחתה ובעיות אחרות, המשפיעות על הפעולה הרגילה של הציוד.
(3) בדיקת אמינות
בדיקות מהימנות משמשות להערכת-הביצועים לטווח ארוך של לוחות PCB בתנאי סביבה שונים. פריטי בדיקות אמינות נפוצים כוללים בדיקות הזדקנות בטמפרטורה גבוהה, בדיקות מחזור בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, בדיקות לחות, בדיקות רעידות וכו'. באמצעות בדיקות אלו, מדמיים סביבות קשות שונות שלוחות ה-PCB עלולים להיתקל בהן במהלך השימוש בפועל, ודא אם הם יכולים לעבוד ביציבות, והבטח את האמינות והיציבות של המוצר בתרחישי יישומים מורכבים.