PCB製造のプロセスは複雑であるため、インテリジェント製造の計画と構築では、プロセスと管理の関連作業を考慮し、自動化、情報化、およびインテリジェントなレイアウトを実行する必要があります。
プロセスの分類
PCB層の数に応じて、片面基板、両面基板、多層基板に分けられます。 3 つの基板プロセスは同じではありません。
片面パネル、両面パネルともに内層工程はなく、基本的には切断→穴あけ→後工程となります。
多層基板には内部プロセスが存在します
1) 単板処理の流れ
カット&エッジング→穴あけ→外層グラフィックス→(全面金メッキ)→エッチング→検査→シルクスクリーン半田マスク→(熱風レベリング)→シルクスクリーン文字→形状加工→検査→検査
2)両面錫溶射板の工程の流れ
刃先研削→穴あけ→厚銅増肉→外層グラフィックス→錫メッキ、エッチング錫除去→二次穴あけ→検査→スクリーン印刷半田マスク→金メッキプラグ→熱風レベリング→シルクスクリーン文字→形状加工→検査→検査
3) 両面ニッケル金メッキ加工
刃先研削→穴あけ→重銅増厚→外層グラフィックス→ニッケルメッキ・金除去・エッチング→二次穴あけ→検査→スクリーン印刷半田マスク→スクリーン印刷文字→形状加工→検査→検査
4) 多層基板錫溶射工程フロー
切断・研削 → 位置決め穴開け → 内層グラフィックス → 内層エッチング → 検査 → 黒化 → ラミネート → 穴あけ → 厚銅増厚 → 外層グラフィックス → 錫めっき、エッチング錫除去 → 二次穴あけ → 検査 → シルクスクリーン半田マスク→ 金・メッキプラグ→熱風レベリング→シルクスクリーン文字→形状加工→テスト→検査
5) 多層基板へのニッケル・金めっきのプロセスフロー
切断・研削 → 位置決め穴加工 → 内層グラフィックス → 内層エッチング → 検査 → 黒化 → ラミネート → 穴あけ → 厚銅増肉 → 外層グラフィックス → 金メッキ、膜除去、エッチング → 二次穴あけ → 検査 → スクリーン印刷はんだマスク →スクリーン印刷文字→形状加工→検査→検査
6) 多層板浸漬ニッケル金めっきの工程フロー
切断・研削 → 位置決め穴開け → 内層グラフィックス → 内層エッチング → 検査 → 黒化 → ラミネート → 穴あけ → 厚銅増肉 → 外層グラフィックス → 錫めっき、エッチング錫除去 → 二次穴あけ → 検査 → シルクスクリーン半田マスク→ ケミカル浸漬洋白→シルクスクリーン文字→形状加工→テスト→検査
内層制作(グラフィック転写)
内層:まな板、内層前処理、ラミネート、露光、DES接続
カッティング(ボードカット)
1) まな板
目的:大型材料を注文の要件に応じてMIが指定するサイズに切断します(生産前設計の計画要件に従って、基板材料をワークに必要なサイズに切断します)
主な原材料:ベースプレート、鋸刃
基板は銅板と絶縁積層板でできています。要件に応じてさまざまな厚さの仕様があります。銅の厚さに応じて、H/H、1OZ/1OZ、2OZ/2OZなどに分けることができます。
予防:
a.板のエッジバリによる品質への影響を避けるため、切断後、エッジを研磨し、丸く加工します。
b.まな板は伸縮の影響を考慮して焼いてから工程に送ります。
c.切断では、一貫した機械的方向の原則に注意を払う必要があります
エッジング/丸み付け:機械研磨を使用して、切断中に基板の四辺の直角に残ったガラス繊維を除去し、後続の製造プロセスで隠れた品質問題の原因となる基板表面の傷/引っ掻き傷を軽減します。
ベーキングプレート:ベーキングにより水蒸気と有機揮発性物質を除去し、内部応力を解放し、架橋反応を促進し、プレートの寸法安定性、化学的安定性、機械的強度を高めます。
コントロールポイント:
シート材質:パネルサイズ、厚さ、シート種類、銅厚
操作:ベーキング時間/温度、スタッキング高さ
(2) ボード切断後の内層の作製
機能と原理:
研削板により粗面化された内側銅板は、研削板により乾燥され、ドライフィルムIWが貼付された後、UV光(紫外線)が照射され、露出したドライフィルムが硬化する。弱アルカリには溶けませんが、強アルカリには溶けます。未露光部分は弱アルカリで溶解することができ、その素材の特性を利用して銅表面にグラフィックを転写する、つまり画像転写する内部回路となっています。
詳細露光領域のレジスト内の感光性開始剤は光子を吸収し、フリーラジカルに分解します。フリーラジカルはモノマーの架橋反応を開始し、希アルカリに不溶な空間ネットワーク高分子構造を形成します。反応後は希アルカリに可溶です。
同じ溶液中で異なる溶解特性を持つ 2 つを使用して、ネガ上にデザインされたパターンを基板に転写して画像転写を完了します。
回路パターンは高温多湿の条件を必要とし、フィルムの変形を防ぐために一般に温度 22+/-3℃、湿度 55+/-10% が必要です。空気中の塵埃が多いことが要求される。線の密度が増加し、線が小さくなるにつれて、ゴミの含有量は 10,000 以下またはそれ以上になります。
材料の紹介:
ドライフィルム:ドライフィルムフォトレジストは略して水溶性レジストフィルムです。厚さは一般的に 1.2 ミル、1.5 ミル、2 ミルです。ポリエステル保護フィルム、ポリエチレンダイヤフラム、感光フィルムの3層に分かれています。ポリエチレンダイヤフラムの役割は、ロール状ドライフィルムの輸送および保管中に、軟質フィルムバリア剤がポリエチレン保護フィルムの表面に付着するのを防ぐことです。保護フィルムは、酸素がバリア層に浸透し、その中のフリーラジカルと誤って反応して光重合を引き起こすのを防ぐことができます。重合していない乾燥フィルムは炭酸ナトリウム溶液によって容易に洗い流されます。
ウェットフィルム:ウェットフィルムは、主に高感度樹脂、増感剤、顔料、充填剤、および少量の溶剤で構成される一成分型液体感光性フィルムです。製造粘度は10~15dpa.sで、耐食性と耐電気メッキ性を備えています。 , ウェットフィルムコーティングの方法には、スクリーン印刷とスプレーがあります。
プロセスの紹介:
ドライフィルムイメージング方式の製造プロセスは次のとおりです。
前処理~ラミネート~露光~現像~エッチング~膜除去
前処理
目的: グリース酸化層やその他の不純物などの銅表面の汚染物質を除去し、その後の積層プロセスを容易にするために銅表面の粗さを増加します。
主な原材料:ブラシホイール
前処理方法:
(1) サンドブラスト・研磨法
(2) 化成処理方法
(3) 機械研磨法
化成処理法の基本原理:SPSなどの酸性物質を用いて銅表面に均一に食い込み、銅表面の油分や酸化物などの不純物を除去します。
化学洗浄:
アルカリ溶液を使用して銅表面の油汚れ、指紋、その他の有機汚れを除去し、次に酸溶液を使用して酸化層と銅の酸化を妨げない元の銅基板上の保護コーティングを除去し、最後にマイクロコーティングを実行します。ドライフィルムを得るエッチング処理。表面は完全に粗化されており、密着性に優れています。
コントロールポイント:
a.研削速度(2.5~3.2mm/min)
b.摩耗痕幅(500#ニードルブラシ摩耗痕幅:8〜14mm、800#不織布摩耗痕幅:8〜16mm)、水車試験、乾燥温度(80〜90℃)
ラミネート加工
目的:加工基板の銅表面にホットプレスにより防食ドライフィルムを貼り付けます。
主な原料:ドライフィルム、溶液イメージングタイプ、半水性イメージングタイプ、水溶性ドライフィルムは有機酸ラジカルを主成分とし、強アルカリと反応して有機酸ラジカルとなります。溶けて消えてください。
原理:ロールドライフィルム(フィルム):まずドライフィルムからポリエチレン保護フィルムを剥がし、次に加熱および加圧条件下で銅張り基板にドライフィルムレジストを貼り付けます。ドライフィルム内のレジスト層は軟化します。熱が発生し、流動性が高まります。加熱加圧ローラーの圧力とレジスト中の接着剤の作用によりフィルムが完成します。
リール式ドライフィルムの3要素:圧力、温度、伝達速度
コントロールポイント:
a.撮影速度(1.5±0.5m/min)、撮影圧力(5±1kg/cm2)、撮影温度(110±10℃)、出口温度(40~60℃)
b.ウェットフィルムコーティング:インク粘度、コーティング速度、コーティング厚さ、プリベーク時間/温度(片面5〜10分、裏面10〜20分)
暴露
目的: 光源を使用して、オリジナル フィルム上の画像を感光性基板に転写します。
主な原材料: フィルムの内層に使用されるフィルムはネガフィルムです。つまり、白い光透過部分は重合しており、黒い部分は不透明で反応しません。外層に使用されるフィルムは内層に使用されるフィルムとは逆のポジフィルムです。
ドライフィルム露光の原理: 露光領域のレジスト内の感光性開始剤が光子を吸収し、フリーラジカルに分解します。フリーラジカルはモノマーの架橋反応を開始し、希アルカリに不溶な空間ネットワーク高分子構造を形成します。
コントロールポイント: 正確な位置合わせ、露光エネルギー、露光光定規 (6 ~ 8 グレードのカバーフィルム)、滞留時間。
現像
目的: アルカリ液を使用して、化学反応を受けていない乾燥膜の部分を洗い流します。
主原料:Na2CO3
重合していないドライフィルムは洗い流され、重合したドライフィルムはエッチング時のレジスト保護層として基板表面に残ります。
現像原理:感光膜の未露光部の活性基が希アルカリ溶液と反応して可溶性物質を生成して溶解し、未露光部は溶解するが、露光部の乾燥膜は溶解しない。