لایه داخلی برد مدار به عنوان معماری اصلی کل برد مدار عمل می کند و کیفیت فرآیند تولید آن به طور مستقیم عملکرد الکتریکی، پایداری و قابلیت اطمینان برد مدار را تعیین می کند. با توسعه مداوم محصولات الکترونیکی به سمت کوچک سازی و عملکرد بالا، الزامات سخت گیرانه تری برای دقت تولید و کیفیت لایه های داخلی برد مدارها مطرح شده است.
برش: اندازه دقیق پایه را می گذارد
برش فرآیند شروع تولید مدار داخلی است. کارکنان، تخته کاری را که مطابق با الزامات است، از روی تخته مسی{1}} با مشخصات استاندارد بر اساس اندازه کار از پیش برنامه ریزی شده و ارجاع به گربر برش می دهند. این مرحله به دقت ابعادی بسیار بالایی نیاز دارد، زیرا تمام مراحل پردازش بعدی بر اساس اندازه برش است. اگر انحراف ابعادی خیلی زیاد باشد، ممکن است منجر به مشکلات جدی مانند انحراف طرح مدار لایه داخلی و ناهماهنگی بین لایه در حین فشار دادن تخته چند لایه شود. از نظر روشهای برش، اغلب از ماشینهای برش CNC با دقت بالا استفاده میشود و انتخاب ابزارهای برش نیز بسیار مهم است. باید با توجه به جنس و ضخامت تخته مسی{8}}روکش شده تطبیق داده شود تا از صافی و عمود بودن لبه برش اطمینان حاصل شود، فرورفتگی و لایه لایه شدن کاهش یابد. در همین حال، با توجه به فرآیندهای بعدی مانند انتقال تصویر، سنگ زنی لبه و پردازش فیله نمی توان نادیده گرفت و پردازش مناسب می تواند به طور موثری بازده فرآیند را بهبود بخشد.
قبل از درمان: تمیز کردن و زبری سطح مس
وظیفه اصلی پیش{0}پردازش، تمیز کردن و زبر کردن سطح مسی روکش مسی- است که پایه چسبندگی خوبی برای فرآیندهای بعدی فراهم میکند. این مرحله ممکن است ساده به نظر برسد، اما در واقع تأثیر عمیقی بر موفقیت یا شکست کل تولید مدار داخلی دارد. قبل از فشار دادن فیلم خشک، سطح مس باید به شدت درمان شود. روش های فعلی تصفیه سطح مس عمدتاً شامل روش های مسواک زدن، سندبلاست و روش های شیمیایی است.
روش برس زدن و سنگ زنی: هزینه کم و فرآیند ساده، اما برای بردهای مدار نازک و نازک مناسب نیست، که به راحتی می تواند باعث کشیدگی بستر شود و برای تخته های نازک لایه داخلی مناسب نیست. هنگامی که علامت برس خیلی عمیق باشد، می تواند باعث ایجاد مشکل در چسبندگی فیلم خشک شود و منجر به پدیده آبکاری شود و همچنین خطر بالقوه چسب باقی مانده وجود دارد.
روش سندبلاست: می تواند زبری و یکنواختی سطح مسی را بهتر از روش برس کشی کند و از ثبات ابعادی خوبی برخوردار باشد. می توان از آن برای درمان صفحات نازک و سیم های ریز استفاده کرد. با این حال، عیب آن این است که مواد سندبلاست مستعد چسبیدن به سطح تخته هستند و تعمیر و نگهداری دستگاه دشوار است.
روش شیمیایی: با استفاده از محلول های شیمیایی خاص برای انجام عملیات میکرو اچینگ بر روی سطح مس، می توان ریز زبری یکنواخت و مناسبی را ایجاد کرد و ضمن اطمینان از تمیزی سطح مس، چسبندگی بین فیلم خشک و سطح مس را تا حد زیادی بهبود بخشید. در تولید واقعی، غلظت، دما و زمان درمان محلول میکرو اچینگ شیمیایی برای اطمینان از بهترین اثر درمان به شدت کنترل می شود.
فیلم فشار: برای اطمینان از انتقال گرافیکی محکم چسبیده است
فرآیند لمینیت به این صورت است که فیلم خشک حساس به نور را محکم روی سطح مسی از پیش درمان شده بچسباند که مستقیماً بر وضوح و دقت انتقال الگوی مدار در فرآیند نوردهی بعدی تأثیر می گذارد. برای صفحات نازک با ضخامت معین یا بیشتر، دستگاه لمینت معمولاً باید به مشکل چروک شدن فیلم در حین کار توجه زیادی داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که فیلم خشک صاف است و بدون چروک به سطح مس میچسبد. دما و فشار فشار دادن پارامترهای کلیدی هستند که تحت آنها می توان چسب موجود در فیلم خشک را کاملاً نرم کرد و در نتیجه به یک پیوند محکم با سطح مسی دست یافت. در عین حال، لازم است از صافی و تمیزی غلتک دستگاه لمینیت اطمینان حاصل شود تا از چسبندگی ضعیف فیلم خشک ناشی از نقص غلتک یا ناخالصی های سطحی که ممکن است بر اثر انتقال گرافیکی بعدی تأثیر بگذارد، جلوگیری شود.
نوردهی: تصویربرداری دقیق نمونه اولیه مدار را شکل می دهد
نوردهی یک مرحله کلیدی در تولید مدارهای لایه داخلی است. دستگاه های نوردهی LDI بر اساس اصل تصویربرداری اسکن دقیق لیزری استفاده می شوند. این تجهیزات مستقیماً پرتو لیزر پرانرژی را کنترل میکند تا بر اساس دادههای مدار بر روی سطح فیلم خشک پخش شود. تحت تأثیر انرژی لیزر، فیلم خشک تحت یک واکنش فتوشیمیایی قرار می گیرد و الگوی مدار با دقت بالا بر روی فیلم خشک تخته "حک می شود" و انتقال الگوی مدار را تکمیل می کند. در طول این فرآیند، دقت لیزر، پایداری انرژی، و دقت موقعیت سکویی دستگاه نوردهی LDI بسیار مهم است: دقت پرتو لیزر حداقل قابلیت عرض خط مدار را تعیین میکند و پایداری انرژی برای اطمینان از حساسیت فیلم خشک یکنواخت و جلوگیری از نوردهی کم یا بیش از حد موضعی ضروری است. پلت فرم باید برد را با دقت حمل کند، از موقعیت نسبی دقیق بین اسکن لیزری و برد اطمینان حاصل کند و ثبات انتقال کل الگوی مدار برد را تضمین کند. در عین حال، دما و رطوبت محیط و همچنین ویژگیهای حساس به نور فیلم خشک نیز باید برای اطمینان از شفاف بودن گرافیک مدار و مطابقت با استانداردها، پایهای با کیفیت بالا برای فرآیند اچینگ بعدی و جلوگیری از نقصهایی مانند نازک شدن مدار و قطع اتصال کوتاه به دلیل نوردهی، تطبیق داده شود.
اچ کردن: حذف دقیق فویل مس اضافی
هدف فرآیند اچینگ حذف فویل مسی است که توسط یک فیلم خشک محافظت نشده است و خطوط مدار دقیقی را پشت سر می گذارد. محلول های شیمیایی اچینگ رایج در صنعت در حال حاضر شامل محلول اچینگ کلرید مس اسیدی و محلول اچینگ آمونیاک قلیایی است. در فرآیند لایه داخلی، محلول اچ اسیدی بیشتر به دلیل لایه خشک یا جوهر به عنوان لایه ضد اچ استفاده می شود. غلظت، دما، زمان اچ و فشار پاشش محلول اچ همگی پارامترهایی هستند که باید به شدت کنترل شوند. با کنترل دقیق این پارامترها، فرآیند اچینگ از یکنواخت و پایدار بودن اطمینان حاصل می شود و در نتیجه دیواره های کناری مدار مستقیم ایجاد می شود، از دقت و کیفیت مدار اطمینان حاصل می شود و از نقص هایی مانند نازک شدن، اتصال کوتاه یا مدارهای باز جلوگیری می شود.
حفاری: تعیین موقعیت دقیق و اتصال بین لایه ها
فرآیند حفاری به این صورت است که سوراخ های تعیین موقعیت برای تراز بین لایه ها و اتصال الکتریکی مطابق با الزامات پس از اتمام حکاکی مدار لایه داخلی ایجاد می شود. دقت موقعیتی این سوراخهای موقعیتیابی مستقیماً بر دقت تراز بین لایهای در طول چند لایه لایه- و قابلیت اطمینان اتصالات الکتریکی بعدی تأثیر میگذارد. دقت تجهیزات حفاری و کیفیت مته ها از عوامل کلیدی هستند. در حین حفاری، لازم است از عمودی مته و پایداری نیروی پانچ اطمینان حاصل شود تا از مشکلاتی مانند تغییر شکل دیواره سوراخ و فرزهای بیش از حد ناشی از شیب یا فشار ناهموار مته جلوگیری شود و پایه مناسبی برای پرس چند لایه بعدی و اتصال الکتریکی بعدی فراهم شود.