Im rasanten Entwicklungsprozess der Kommunikationstechnologie von 5G zu 6G bestimmt der Produktionsprozess von Kommunikationsleiterplatten als Kernträger von Kommunikationsgeräten direkt die Produktleistung und -zuverlässigkeit. Im Vergleich zur konzeptionellen Planung auf Designebene ist der Produktionsprozess ein entscheidender Schritt bei der Umsetzung von Designentwürfen in physische Objekte, und jeder Schritt hat entscheidende Auswirkungen auf die Qualität des Endprodukts.
1, Rohstoffauswahl: Den Grundstein für Qualität legen
Der erste Schritt bei der Herstellung von Kommunikations-Leiterplatten ist die Auswahl der Rohstoffe, und die Leistung von Materialien wie Platinen, Kupferfolien und halbgehärteten Blechen wirkt sich direkt auf die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Leiterplatten aus. Im Kommunikationsbereich gelten strenge Anforderungen an die Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitssignalübertragung. Daher werden häufig Platinen mit niedriger Dielektrizitätskonstante und niedrigem dielektrischen Verlustfaktor ausgewählt, z. B. RF-35. Diese Materialien können Verluste und Verzögerungen bei der Signalübertragung effektiv reduzieren und so die Signalintegrität gewährleisten. Als Kupferfolie wird üblicherweise hochreine elektrolytische Kupferfolie verwendet, die eine gute Leitfähigkeit und Duktilität aufweist. Abhängig von den unterschiedlichen Anforderungen liegt die Dicke im Allgemeinen zwischen 18 μm und 70 μm. Eine dünnere Kupferfolie eignet sich für die Herstellung feiner Schaltkreise, während eine dickere Kupferfolie besser für Hochstromübertragungsszenarien geeignet ist. Als Verbindungsmaterial während der Laminierung müssen der Harzgehalt und die Glasübergangstemperatur der halbgehärteten Folie genau auf die Eigenschaften der Platine abgestimmt sein, um die strukturelle Festigkeit und Isolationsleistung der Leiterplatten nach der Laminierung sicherzustellen.
2, Kernproduktionsprozess: fein verarbeitet und von hoher Qualität
Bohren: Präzise Positionierung der Kreislaufadern
Das Bohren ist ein grundlegender Prozess bei der Herstellung von Leiterplatten für Kommunikationsplatinen und stellt Kanäle für nachfolgende Metallisierungslöcher und Schaltkreisverbindungen bereit. In Kommunikationsgeräten erfordert eine große Anzahl von Durchgangslöchern, Sacklöchern und vergrabenen Löchern eine präzise Bearbeitung, wobei die Öffnungstoleranzen typischerweise innerhalb von ± 0,02 mm liegen. Moderne Bohrtechniken verwenden häufig CNC-Bohrmaschinen, die durch hochpräzise Bohrnadeln und -düsen in Kombination mit fortschrittlichen Bohrprogrammen Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsbohren ermöglichen. Bei Verbindungsplatinen mit hoher -Dichte wird die Laserbohrtechnologie auch zur Bearbeitung von Mikrolöchern mit einem Durchmesser von nur 0,05 mm eingesetzt, um den Anforderungen komplexer Schaltkreisverkabelungen gerecht zu werden. Nach Abschluss des Bohrvorgangs muss die Lochwand von Bohrrückständen gereinigt werden. Zu den gängigen Methoden gehören chemische Reinigung, Plasmabehandlung usw., um verbleibende Harzreste und Grate an der Lochwand zu entfernen und so eine feste Verbindung zwischen der Lochwand und der Metallschicht während der anschließenden Galvanisierung sicherzustellen.
Galvanisieren: Schaltkreise mit Leitfähigkeit ausstatten
Ziel des Galvanisierungsprozesses ist es, die Lochwände und Oberflächen von Leiterplatten mit einer Metallschicht zu bedecken und so leitende Pfade zu bilden. Bei der Galvanisierung von Leiterplatten für Kommunikationsplatinen wird üblicherweise eine Kombination aus chemischer Verkupferung und galvanischer Kupferbeschichtung verwendet. Bei der chemischen Verkupferung wird durch chemische Reaktionen unter stromlosen Bedingungen eine sehr dünne Kupferschicht auf der Porenwand und der Oberfläche abgeschieden, wodurch ein leitfähiges Substrat für die anschließende Galvanisierung bereitgestellt wird. Galvanisiertes Kupfer, auf Basis der chemischen Verkupferung, verdickt die Kupferschicht durch elektrochemische Reaktionen. Im Allgemeinen muss die Kupferschichtdicke des Schaltkreises zwischen 35 μm und 70 μm liegen, um die Anforderungen an einen niedrigen Widerstand bei der Übertragung von Kommunikationssignalen zu erfüllen. Um die Oxidationsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Lötbarkeit von Leiterplatten zu verbessern, werden auch Oberflächenbehandlungen wie galvanisches Nickelgold, chemisches Nickelgold oder Zinneintauchen durchgeführt. Während des Galvanisierungsprozesses ist es notwendig, die Zusammensetzung, Temperatur, Stromdichte und andere Parameter der Galvanisierungslösung streng zu kontrollieren, um sicherzustellen, dass die Metallschicht gleichmäßig und dicht ist und um Probleme wie Beschichtungshohlräume und ungleichmäßige Dicke zu vermeiden.
Ätzen: Umreißen präziser Schaltkreislinien
Ätzen ist der Schlüsselprozess zur Entfernung unerwünschter Kupferfolie von kupferkaschierten Laminaten, wobei das gewünschte Schaltkreismuster zurückbleibt. Die Platine für Kommunikationsleiterplatten verfügt über eine Feinverdrahtung und strenge Anforderungen an die Linienbreitentoleranz, im Allgemeinen innerhalb von ± 0,015 mm. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Ätzverfahren: Trockenätzen und Nassätzen, wobei Nassätzen weiter verbreitet ist. Beim Nassätzprozess wird das kupferkaschierte Laminat nach der Belichtung und Entwicklung in eine Ätzlösung (z. B. Eisenchlorid, alkalische Ätzlösung usw.) getaucht, um die Kupferfolie, die nicht durch die Resistschicht geschützt ist, durch eine chemische Reaktion aufzulösen. Während des Ätzprozesses haben Parameter wie Konzentration, Temperatur, Sprühdruck und Geschwindigkeit der Ätzlösung einen erheblichen Einfluss auf die Ätzgenauigkeit und erfordern eine Überwachung und Anpassung in Echtzeit. Um die Ätzgenauigkeit zu verbessern, werden auch nachfolgende Verarbeitungstechniken wie Filmabziehen und Entgraten eingesetzt, um glatte Kanten und präzise Abmessungen der Schaltung sicherzustellen.
Schichtung: Aufbau mehrschichtiger, stabiler Strukturen
Bei mehrschichtigen Kommunikationsplatinen ist die Laminierung ein wichtiger Prozess, bei dem jede Leiterplattenschicht mit einer halbgehärteten Folie verbunden wird. Vor dem Laminieren muss jede Leiterplattenschicht gereinigt und vorbehandelt werden, um Oberflächenverunreinigungen und Oxide zu entfernen. Der Laminierungsprozess wird in einer Umgebung mit hoher-Temperatur und hohem-Druck durchgeführt, im Allgemeinen bei einer Temperatur von 180 Grad -210 Grad und einem Druck von 5 MPa–10 MPa. Durch die präzise Steuerung der Heizrate, der Isolationszeit und der Druckänderungskurve wird die halbfeste Folie vollständig geschmolzen und fließt, wodurch die Lücken zwischen den Schichten gefüllt und die Schichten fest miteinander verbunden werden. Nach der Laminierung müssen die Leiterplatten einer Aushärtungsbehandlung unterzogen werden, um die mechanische Festigkeit und elektrische Leistung der Leiterplatte weiter zu verbessern. Um die Qualität der Laminierung sicherzustellen, ist es notwendig, den Vakuumgrad der Laminierausrüstung streng zu kontrollieren, um Fehler wie Blasen und Delaminierung zwischen den Schichten zu verhindern.
3, Qualitätsprüfung: Kontrollieren Sie die Qualitätskontrollpunkte der fertigen Produkte
Die fertige Kommunikationsleiterplatte muss einer strengen Qualitätsprüfung unterzogen werden, um sicherzustellen, dass sie den Leistungsanforderungen von Kommunikationsgeräten entspricht. Die Prüfung des Erscheinungsbilds erfolgt mithilfe automatischer optischer Prüfgeräte, um die Schaltungsgrafiken, Komponentenpads, Lochpositionen usw. auf der Oberfläche der Leiterplatten umfassend zu prüfen und Fehler wie Kurzschlüsse, offene Schaltkreise, Kerben, Grate usw. zu erkennen. Die Impedanzprüfung wird mit einem Zeitbereichsreflektometer oder Netzwerkanalysator durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Impedanz der Leiterplatten den Designanforderungen entspricht, und um die Stabilität der Signalübertragung sicherzustellen. Bei mehrschichtigen Platinen ist außerdem eine Röntgeninspektion erforderlich, um die Ausrichtung zwischen den Schichten und die innere Qualität der Löcher zu überprüfen, um Probleme wie Schichtabweichungen und Nichtdurchdringung der Löcher zu vermeiden.
4, Häufige Probleme und Lösungen
Während des Produktionsprozesses von Leiterplatten für die Kommunikation können einige Qualitätsprobleme auftreten. Beispielsweise können während des Bohrens Probleme wie raue Bohrlochwände und Verschiebungen der Bohrlochpositionen auftreten, die durch die Optimierung der Bohrparameter, den regelmäßigen Austausch von Bohrnadeln und die Stärkung der Bohrlochwandbehandlungsprozesse gelöst werden können; Während des Galvanisierungsprozesses kann es zu Phänomenen wie ungleichmäßiger Beschichtung und fehlender Beschichtung kommen. Es ist notwendig, die Zusammensetzung der Galvanisierungslösung anzupassen, die Stromdichte zu kontrollieren und die Wartung der Galvanisierungsausrüstung zu verstärken; Der Ätzprozess kann zu einer übermäßigen oder unzureichenden Ätzung führen, was zu einer Abweichung der Linienbreite führt. Dies kann durch eine präzise Steuerung der Konzentration und Ätzzeit der Ätzlösung mithilfe eines automatischen Zugabe- und Zirkulationssystems verbessert werden. Durch strenge Kontrolle und Problemanalyse jedes Glieds im Produktionsprozess sowie die kontinuierliche Optimierung von Prozessparametern und Betriebsabläufen stellen wir die Qualität der Produktion von Kommunikations-Leiterplatten sicher.