多層PCB完整指南
多層PCB是一種包含三層或多層導電材料的電路板. 這些板增加了佈線的可用面積. 每當我們談論多層, 這意味著我們正在考慮電路板上的許多導電模式. 多層PCB通常是 硬質PCB. 這是因為很難以靈活的格式創建它.
層數取決於您的需要. 所以層可以達到 100. 然而, 4 至 8 層 PCB 在各種應用中都有常見用途. 當層數增加時電路變得複雜. 所以你可以根據自己的需要自定義不同的層數.
多層PCB的不同基本組件
有 4 多層PCB的主要組成部分如下:
- 基質: 它是最重要的部分，通常由玻璃纖維製成. 玻璃纖維為 PCB 提供核心強度並防止破損. 您可以將基板視為PCB的骨架.
- 銅層: 這取決於電路板類型. 所以這層可以是全銅或銅箔. 不分板型, 銅層還是一樣. 因此，銅攜帶進出 PCB 的電信號. 您可以將這一層視為神經系統. 將信號從大腦傳送到肌肉，反之亦然.
- 阻焊膜: 它是保護銅層的一層聚合物. 所以它基本上防止了銅與環境接觸時的短路. 所以你可以把阻焊層看作是PCB的皮膚.
- 絲印: 它是PCB的最後一部分. 絲印基本上顯示零件號, 符號, 以及板上不同組件的標誌. 此外, 它還提供符號開關設置等信息, 測試點, 和組件參考.
如何製造多層PCB?
這是製造多層 PCB 的完整分步指南:
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設計中
第一步也是最重要的一步 設計電路板 並為生產做準備. 所有製造商都有自己的方法來處理這個過程. 一般來說, 設計師為電路制定了藍圖並滿足所有概述的要求. 不同類型的軟件可用於設計，例如 Extended Gerber.
因此，您可以使用 Extended Gerber 或任何其他工具來設計您的電路. 一旦你設計了電路, 仔細檢查整個設計. 確保整個藍圖沒有錯誤. 設計後, 您可以將此藍圖發送到製造廠以開始構建電路.
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照片繪圖
在這一步, 您可以使用激光繪圖儀為每個單獨的層繪製薄膜. 激光繪圖儀是一種用於製作用於阻焊層和絲網印刷的照片工具的工具. 薄膜的厚度約為 7 密爾.
許多製造商使用特殊的激光直接成像設備直接在乾膠片上成像. 這種技術降低了成本. 此外, 過程更準確有效. 因此，您可以使用激光直接成像生成內部和外部層 (大規模集成電路).
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成像和顯影或蝕刻
此過程將主要圖像（例如焊盤和跡線）應用到電路板上. 除此之外, DES 工藝為電鍍創建銅圖案. 這是這一步要做的事情:
- 將可成像的照片應用到銅板上.
- 此外, 使用 LSI 對面板進行成像.
- 從面板上蝕刻掉整個裸露的銅.
- 剝去剩餘的干膜，只留下剩餘的銅圖案作為內層.
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自動化光學檢查
AOI 基本上是在將所有層層壓在一起之前檢查多層 PCB 的不同層. 光學元件將 PCB 設計數據與面板上的實際圖像進行比較. 任何差異（例如缺少或額外的銅）都可能導致開路或短路. 所以這個過程基本上可以幫助製造商發現電路中的任何缺陷.
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氧化物
氧化物是多層 PCB 層壓前對內層的化學處理. 而且, 氧化代碼為棕色或黑色取決於工藝. 增加銅的粗糙度以增強層壓板的粘合強度是重要的一步. 此外, 此過程可防止基材不同層之間的分離.
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層壓
生產多層PCB, 不同層的環氧樹脂注入玻璃纖維被層壓在一起. 層壓用, 製造商使用液壓機施加高溫和高壓. 壓力機和熱量使玻璃纖維板熔化並將各層緊密連接在一起. 冷卻這種材料後, 它進一步遵循與 雙麵線路板.
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鑽孔
所有 PCB 都需要一些孔來連接銅層, 連接組件並安裝 PCB. 所以你可以使用一些先進的鑽孔系統鑽孔. 這些系統使用整體硬質合金刀具. 此外, 這些設計用於快速去除研磨材料中的碎屑.
預編程的鑽孔機在精確位置鑽出特定尺寸的孔. 所以鑽機是按照設計者提供的數據工作的. 設計人員將此信息作為數控鑽孔文件提供.
除此之外, 薄鋁片作為入口材料. 除此之外, 硬紙板作為出口材料. 所以這種技術可以保持鑽孔順暢並避免產生不同的纖維.
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化學鍍銅
鑽孔後, 製造商在面板的暴露表面上以化學方式沉積一層薄薄的銅. 此外, 他們使用化學鍍在孔壁上沉積一層銅塗層.
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乾膜外層
銅沉積後, 您必須應用外層圖像以準備電鍍面板. 因此，您可以使用層壓機將乾膜塗在外層. 乾膜是一種可照相成像的材料. 而且, 這個過程幾乎類似於對多層 PCB 的內層進行成像.
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盤子
電鍍工藝包括在導電圖案上鍍銅. 加上在 PCB 的孔壁上. 鍍層厚度約為 1 一千. 鍍銅後, 你需要鍍上一層薄薄的錫. 鍍錫層用作蝕刻阻擋層.
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條紋和蝕刻
在面板上完成電鍍工藝後, 乾膜殘留. 但是你需要去除下面的銅. 現在面板將通過 SES 流程. 所以SES代表String Etch Strip.
在這個過程中, 你需要蝕刻暴露的銅. 這意味著您將用錫去除未覆蓋的銅區域. 因此，孔和銅圖案周圍的走線和焊盤保留在那裡. 最後, 您將用化學方法去除覆蓋孔洞和痕蹟的剩余錫. 所以在完成這一步之後, 你只留下暴露的PCB的層壓板和銅.
在這個階段, PCB的骨架現已完成. 現在所有後續步驟都與保護 PCB 相關.
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阻焊膜和圖例
大多數製造商使用可成像的液體照片 (LPI) 阻焊層保護銅表面. 它進一步保護了組裝過程中不同組件之間的焊錫橋接.
LPI阻焊層基本上是一種光敏環氧基抗蝕劑. 您可以使用絲網印刷工藝覆蓋整個面板. 傳統絲網電鍍還有其他一些替代方法. 所以你可以使用這樣的替代品進行阻焊.
阻焊後, 你可以應用圖例. 它在PCB上印刷不同的符號和字母，供組裝時參考.
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表面處理
這是製造多層膜的最後也是最後的化學過程 印刷電路板. 阻焊層幾乎覆蓋所有電路. 所以表面光潔度可以防止剩餘暴露的銅區域氧化.
這是重要的一步，因為您不能焊接氧化銅. 此外, 您可以在此步驟中使用不同類型的表面處理. 比如你可以熱風焊水平 (噴槍).
多層PCB的好處
以下是多層 PCB 相對於其他類型的一些優勢:
- 它比單層和雙層PCB具有更高的組裝密度.
- 不需要電纜來互連不同的組件. 所以它是低重量PCB的理想選擇.
- 這些 PCB 的尺寸更小，從而減少了空間需求.
- EMI 屏蔽簡單而靈活.
- 靈活性是多層 PCB 在所有印刷電路板中脫穎而出的另一個因素.
多層PCB的不同應用
許多電子元件使用多層 PCB. 而且, 這些電路包括中間到復雜範圍的電路結構. 以下是多層PCB的一些重要應用:
- 心臟監護儀
- 手機傳輸和中繼器
- 原子加速器
- 空間探測器和X射線設備
- 天氣分析和 GPS 技術
- 數據存儲和文件服務器
- 光纖接收器和 Cat 掃描技術
如何識別多層PCB
如果您有一些 PCB 並想檢查總層數, 你可以按照這些步驟.
將電路板的邊緣暴露在光線下可以看到銅平面. 所以以這種方式, 您可以輕鬆地更仔細地觀察恍惚狀態. 即使多層 PCB 不包含盲孔, 你仍然可以利用強光來分析內層.
檢測內層的最佳位置是外層上看不到路徑和線條的地方. 而且, 大多數製造商打印標籤以識別電路板上的總層數. 所以只看邊緣, 您可以確定總層數.
