Công nghệ PCB - Phân loại, sinh ra và phương pháp sản xuất bảng mạch nhiều lớp

Phân loại, sinh ra và phương pháp sản xuất bảng mạch nhiều lớp

Bảng mạch nhiều lớp là lớp dây nhiều lớp. Giữa mỗi tầng là một lớp điện môi. Lớp điện môi có thể được làm rất mỏng. Bảng mạch nhiều lớp có ít nhất ba lớp dẫn điện, hai trong số đó ở bề mặt bên ngoài và một được tích hợp trong bảng cách điện. Kết nối điện giữa chúng thường đạt được bằng cách mạ qua lỗ trên mặt cắt ngang của bảng. Bảng mạch nhiều lớp dễ phân biệt. Độ khó của quá trình và giá xử lý phụ thuộc vào số lượng bề mặt dây. Các bảng mạch phổ biến được chia thành dây một mặt và dây hai mặt, thường được gọi là bảng mạch PCB một mặt và hai mặt. Tuy nhiên, các thiết bị điện tử cao cấp bị hạn chế do yếu tố thiết kế không gian sản phẩm. Ngoài việc định tuyến bề mặt, bảng mạch nhiều lớp có thể được xếp chồng lên nhau bên trong. Trong quá trình sản xuất, sau khi mỗi lớp mạch được sản xuất, nó được định vị và ép bởi các thiết bị quang học để các mạch nhiều lớp chồng lên bảng. Thường được gọi là bảng mạch đa lớp. Bất kỳ bảng mạch PCB nào lớn hơn hoặc bằng 2 lớp đều có thể được gọi là bảng mạch đa lớp. Bảng mạch nhiều lớp có thể được chia thành nhiều lớp cứng nhắc, nhiều lớp linh hoạt và cứng nhắc, và nhiều lớp linh hoạt và cứng nhắc. Bảng mạch nhiều lớp được khoan. Do mật độ đóng gói mạch tích hợp tăng lên, dẫn đến nồng độ cao của các đường kết nối, đòi hỏi phải sử dụng nhiều chất nền. Trong bố cục của mạch in, các vấn đề thiết kế không lường trước được như tiếng ồn, điện dung đi lạc và nhiễu xuyên âm đã phát sinh. Do đó, thiết kế của bảng mạch in phải tập trung vào việc giảm thiểu chiều dài của đường tín hiệu và tránh hệ thống dây song song. Rõ ràng, trong bảng điều khiển đơn hoặc thậm chí là bảng điều khiển kép, những yêu cầu này không thể được trả lời thỏa đáng do số lượng chéo hạn chế có thể đạt được. Với một số lượng lớn các yêu cầu kết nối và chéo, để đạt được hiệu suất thỏa đáng của bảng, lớp bảng phải được mở rộng lên hơn hai lớp, do đó, bảng nhiều lớp xuất hiện. Do đó, mục đích ban đầu của việc sản xuất bảng mạch nhiều lớp là cung cấp nhiều mức độ tự do hơn để chọn đường dẫn dây phù hợp cho các mạch điện tử phức tạp và/hoặc nhạy cảm với tiếng ồn. Bảng mạch nhiều lớp có ít nhất ba lớp dẫn điện, hai trong số đó ở bề mặt bên ngoài và một được tích hợp trong bảng cách điện.

Kết nối điện giữa chúng thường đạt được bằng cách mạ qua lỗ trên mặt cắt ngang của bảng. Trừ khi có quy định khác, bảng mạch in nhiều lớp, chẳng hạn như bảng điều khiển kép, thường được mạ qua lỗ. Đa chất nền được sản xuất bằng cách xếp hai hoặc nhiều mạch lại với nhau và chúng có kết nối đặt trước đáng tin cậy. Vì việc khoan và mạ điện đã được thực hiện trước khi tất cả các lớp được cuộn lại với nhau, kỹ thuật này đã vi phạm quy trình sản xuất truyền thống ngay từ đầu. Hai lớp bên trong cùng bao gồm một bảng mạch PCB hai mặt truyền thống, trong khi các lớp bên ngoài là khác nhau, chúng bao gồm một bảng duy nhất độc lập. Trước khi cán, bề mặt bên trong sẽ được khoan, mạ qua lỗ, chuyển mẫu, phát triển và khắc. Lớp bên ngoài được khoan là lớp tín hiệu, được mạ xuyên qua để tạo ra một vòng đồng cân bằng trên cạnh bên trong của lỗ thông qua. Các lớp này sau đó được cuộn lại với nhau để tạo thành một đa chất nền có thể được kết nối với nhau (giữa các thành phần) bằng cách sử dụng hàn đỉnh. Cán có thể được thực hiện trong một máy ép thủy lực hoặc buồng quá áp (nồi hấp). Trong máy ép thủy lực, vật liệu đã chuẩn bị (để xếp áp suất) được đặt dưới áp suất lạnh hoặc áp suất làm nóng trước (vật liệu có nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh cao được đặt ở nhiệt độ 170-180 ° C). Nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh đề cập đến nhiệt độ mà một phần của khu vực vô định hình của polymer vô định hình (nhựa) hoặc polymer tinh thể chuyển từ trạng thái cứng, khá giòn sang trạng thái nhớt, giống như cao su. Đa chất nền được sử dụng trong các thiết bị điện tử chuyên dụng (máy tính, thiết bị quân sự), đặc biệt là khi trọng lượng và khối lượng quá tải. Tuy nhiên, điều này chỉ có thể đạt được bằng cách tăng chi phí của nhiều chất nền để đổi lấy việc tăng không gian và giảm trọng lượng. Trong các mạch tốc độ cao, đa chất nền cũng rất hữu ích. Chúng có thể cung cấp cho các nhà thiết kế bảng mạch in nhiều hơn hai lớp PCB để đặt dây và cung cấp các khu vực tiếp đất và nguồn điện lớn. Sản xuất bảng mạch nhiều lớp Phương pháp sản xuất bảng mạch nhiều lớp thường là tạo ra các mẫu lớp bên trong đầu tiên, sau đó tạo ra các chất nền một hoặc hai mặt bằng cách in và khắc và đặt chúng trong một sandwich được chỉ định, sau đó sưởi ấm, áp lực và liên kết. Đối với các lỗ khoan tiếp theo cũng giống như phương pháp mạ qua lỗ của bảng điều khiển kép. Các phương pháp sản xuất cơ bản này không thay đổi nhiều so với các phương pháp xây dựng của những năm 1960, nhưng với sự trưởng thành hơn của vật liệu và công nghệ xử lý (chẳng hạn như: công nghệ uốn, giải pháp cho cặn được tạo ra trong quá trình khoan và cải tiến màng), các đặc điểm của bảng mạch nhiều lớp đa dạng hơn.