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Wie viele Schichten kann Ihre Leiterplatte haben? Ein vollständiger Prozess zur Maximierung der Schichtanzahl

Views: 986 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 2023-03-27 Herkunft: Site

Mehrschichtplatte

Art der Leiterplatte

Es gibt verschiedene Arten von Substraten. Werfen wir einen Blick auf die Unterschiede und Merkmale jedes einzelnen.

Starre Platine und flexible Platine

Starre Substrate sind Substrate mit Mustern, die auf einem harten Substrat gebildet sind. Mit anderen Worten, es kann nicht gebogen werden. Wenn wir von einer Leiterplatte sprechen, ist im Allgemeinen diese starre Leiterplatte anwendbar. Starre Substrate können nicht gebogen werden, sind jedoch langlebiger und kostengünstiger als flexible Substrate und werden derzeit weit verbreitet.

Ein flexibles Substrat ist ein Substrat, auf dem auf einem weichen Harz ein Muster gebildet wird. Obwohl es gebogen werden kann, ist es teuer und weniger haltbar als ein starres Brett. Es kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn wenig Platz zum Einbetten der Platine vorhanden ist und die Platine zur Montage oder zum Bewegen von Teilen gefaltet werden muss.

Einseitige Platte, doppelseitige Platte, mehrschichtige Platte

A einseitige Platine ist eine Leiterplatte, bei der Muster nur auf einer Seite der Platine angebracht sind. Obwohl es sich um die älteste und einfachste Leiterplatte handelt, eignet sie sich nicht für komplexe elektronische Schaltungen. Darüber hinaus wird es häufig von Amateuren verwendet, die gerne elektronische Schaltkreise zusammenbauen.

A doppelseitiges Brett ist eine Leiterplatte, die auf beiden Seiten Muster aufweist. Historisch gesehen war es das Substrat, das nach einseitigen Substraten auftauchte, und es kann etwas komplizierte elektronische Schaltkreise verarbeiten.

 Darüber hinaus ist es notwendig, ein Loch, ein sogenanntes Durchgangsloch, als elektrische Verkabelung zu installieren, die beide Seiten verbindet. Durchgangslöcher verbinden eine Seite einer doppelseitigen Platine, indem ein Loch in die Platine gebohrt und Lot in das Loch gegossen wird. Diese Technologie ist für doppelseitige Platinen und Mehrschichtplatinen unerlässlich.

Mehrschichtplatten werden hergestellt, indem mehrere doppelseitige Bretter vorbereitet und die mehreren Bretter komprimiert und verbunden werden, um ein Brett zu schaffen, was derzeit der Mainstream ist. Für komplexe elektronische Schaltungen werden im Allgemeinen Mehrschichtplatinen verwendet. 

Bei mehrschichtigen Platinen wird das Muster für jede Schicht geätzt und später zur Herstellung geschichtet. Daher ist es wichtig, dass beim Schichten keine Fehlausrichtung auftritt. Mit anderen Worten: Die Präzision der Überlagerung ist erforderlich, weshalb für die Herstellung fortschrittliche Technologie erforderlich ist.

Backplatte, Epoxidharzplatte aus Papier, Epoxidharzplatte aus Glas, Aluminiumoxidplatte

Es gibt auch eine Klassifizierung anhand des Grundmaterials der Platte. Ein gebackenes Brett verwendet mit Phenolharz vermischtes Papier als Basis des Bretts. Obwohl der Preis günstig ist, sind die Hochfrequenzeigenschaften schlecht und auch die mechanische Festigkeit ist gering. Es scheint, dass es häufig in preisgünstigen elektronischen Geräten verwendet wird.

Papier-Epoxid-Substrate basieren auf mit Epoxidharz vermischtem Papier. Vor langer Zeit war dies die Norm. Der Preis ist angemessen und die Hochfrequenzeigenschaften sind besser als beim gebackenen Substrat, aber Glasepoxidharz ist heutzutage der Mainstream und wird daher nicht oft verwendet.

Glas-Epoxid-Substrate sind eine Mischung aus Glasfasern und Epoxidharz und liegen derzeit im Trend. Der Preis ist im Vergleich zur Vergangenheit deutlich gesunken und die Hochfrequenzeigenschaften sind besser als bei Papierepoxidharz.

Aluminiumoxidsubstrate sind Substrate auf Keramikbasis und zeichnen sich durch hervorragende Hochfrequenzeigenschaften und Wärmeableitung aus. Obwohl es den Nachteil hat, dass es teuer ist, wird es hauptsächlich in Hochfrequenz-Hochleistungsschaltungen verwendet und nutzt diese Eigenschaften.

Darüber hinaus gibt es Teflon-Substrate, die Fluorharz als Basis des Substrats verwenden.

Unterschiede aufgrund der Musterbildungsmethode

Die übliche Strukturierungsmethode wird als subtraktive Methode bezeichnet. Dazu wird eine Leiterplatte mit Kupferfolie auf der gesamten Oberfläche der Platine vorbereitet und die nicht benötigten Teile geätzt, um ein Muster zu erzeugen. Es gibt auch eine spezielle Methode, die sogenannte additive Methode, bei der die notwendigen Teile plattiert werden, um ein Muster zu bilden.

Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten

Der grobe Prozess zur Erstellung einer Leiterplatte ist wie folgt.

1. MATERIAL ZUSCHNEIDEN: Schneidet das Rohmaterialsubstrat auf eine vorgegebene Größe. Wenn die Substratgröße klein ist, werden mehrere Substrate gleichzeitig verarbeitet. Um das Schneiden nach der Fertigstellung zu erleichtern, werden kleine Löcher in einer Reihe gebohrt oder Schlitze geöffnet.

2. Fotomaske erstellen: Erstellen Sie eine Fotomaske. Bauen Sie bei Mehrschichtplatten Schicht für Schicht auf. In den letzten Jahren werden Computer zum Entwerfen von Mustern verwendet, daher ist es nicht mehr so ​​​​schwierig wie früher.

3. Reinigung vor dem Ätzen des Materials: Reinigen Sie die Oberfläche des Substrats, das das Material sein soll. Dadurch wird überschüssiger Schmutz entfernt und der Widerstand verbessert sich.

Vorteile des 4-schichtigen Plattenschichtaufbaus

Mehrschichtige Platinen, einschließlich 4-lagiger Platinen, werden für komplexe Schaltkreisformationen und die Montage von Bauteilen mit hoher Dichte verwendet.

Mehrschichtige Platinen, wie z. B. 4-lagige Platinen, können Schaltungsverdrahtungen aufnehmen, die nicht auf einseitigen oder doppelseitigen Platinen untergebracht werden können, wodurch Größe, Gewicht und Funktionalität elektronischer Geräte reduziert werden können.

4-lagiger Plattenschichtaufbau

Darüber hinaus werden mehrschichtige Platinen, wie z. B. 4-lagige Platinen, häufig für sogenannte Steuerplatinen verwendet und für Kommunikationsgeräte wie Personalcomputer verwendet, die eine hervorragende Leistung und hohe Zuverlässigkeit erfordern.

(1) Ätzprozess

Im Ätzprozess werden verschiedene Vorrichtungen zur Bildung von Schaltkreismustern verwendet.

· Ein automatisch schneidender Laminator, der den Trockenfilm auf eine für das Substrat geeignete Größe schneidet und anbringt.

· Ein Belichtungsgerät, das trockenen Film durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen belichtet.

· Trockenfilm-Entwicklungsgerät, das unnötigen Trockenfilm entfernt

· Ätzausrüstung, die im Ätzprozess unnötiges Kupfer auflöst, um Schaltkreismuster zu bilden

4-lagiger Plattenschichtaufbau

4-lagiger Plattenschichtaufbau

Die charakteristische Impedanz der Differenzverdrahtung nimmt an dem Abschnitt zu, der den Schlitz kreuzt. In der vorherigen Studie haben wir herausgefunden, dass je stärker die Kopplung in der Differenzverdrahtung ist, desto geringer ist der Anstieg der Differenzimpedanz am schlitzüberspannenden Abschnitt, und dass der Übertragungsverlust der gesamten Differenzverdrahtung mit der Schlitzüberbrückung abgeschätzt werden kann aus diesem Anstieg der Differenzimpedanz.

(2) Substratverarbeitung

Bei der Herstellung von Leiterplatten werden Bearbeitungsmaschinen zum Schneiden und Bohren der Leiterplatte eingesetzt.

· Ein Multi-Cut-Former, der die Endfläche nach der Laminierpresse sauber zuschneidet

· NC-Bohrmaschine zum Bohren von Durchgangslöchern

· NC-Fräsmaschine zur Bearbeitung der äußeren Form und Befestigungslöcher der Platine

· V-Cut-Maschine zur V-Cut-Bearbeitung

(3) Lötstopplack/Siebdruck

Die folgenden Geräte werden beim Lötstopp- und Siebdruckprozess verwendet, der nach der Bildung des Schaltkreismusters auf der Leiterplatte durchgeführt wird.

· Ein Beschichter, der Lötstopplack auf die Tinte aufträgt und verstreut

· Belichtungsgerät zum Freilegen von Lötstopplack

· Ein Entwickler, der unnötigen Lötstopplack entfernt

· Tintenstrahldrucker und Siebdrucker, die Zeichen auf Substrate drucken

(4) Inspektion

Im Inspektionsprozess werden folgende Prüfgeräte eingesetzt, um die Qualität der gefertigten Leiterplatten zu prüfen und zu gewährleisten.

· Fliegende Prüfgeräte und spezielle Prüfgeräte, die Durchgangsprüfungen durchführen, indem sie Stifte, sogenannte Sonden, mit Schaltkreismustern kontaktieren

· Lochprüfer, um zu prüfen, ob in den Durchgangslöchern Anomalien vorliegen

· Eine automatische Maschine zur Prüfung des Erscheinungsbilds, die die Oberfläche und das Erscheinungsbild der Platte auf Kratzer und Schmutz prüft.

Punkte bei der Herstellung von Leiterplatten

(1) Wählen Sie die optimale Bauweise

Ich habe eingeführt, dass die Herstellungsmethode für Leiterplatten grob in die subtraktive Methode und die additive Methode unterteilt werden kann. Da die subtraktive Methode jedoch weiter unterteilt werden kann, gibt es viele Möglichkeiten für Konstruktionsmethoden.

Da sich die optimale Konstruktionsmethode je nach Rastermaß des Schaltungsmusters und der Anzahl der herzustellenden Chargen ändert, kann man sagen, dass die Auswahl der Konstruktionsmethode nach Berücksichtigung der Spezifikationen des Substrats, das Sie herstellen möchten, erforderlich ist. Haus und die Größe Ihres Unternehmens.

(2) Automatisierung von Herstellungsprozessen

Leiterplatten sind wichtige Komponenten, die den ordnungsgemäßen Betrieb elektronischer Geräte bestimmen und ein hohes Maß an Qualität erfordern. Aus diesem Grund wurden viele Prozesse bereits mithilfe von Fertigungsanlagen automatisiert, und es ist üblich, die für jeden Prozess verantwortlichen Fertigungsanlagen in einer Produktionslinie zusammenzufassen.

Allerdings werden Arbeiten wie das Einrichten der Fertigungsausrüstung, der Transport und die Sichtprüfung manuell durchgeführt, und es gibt viele Unternehmen, deren Arbeitseffizienz nach wie vor gering ist.

Schwierigkeiten mit dem Schichtaufbau einer 4-Schicht-Platte

In einer mehrschichtigen Struktur wie einer vierschichtigen Platte ist die Wärmeübertragung tendenziell ungleichmäßig und ungleichmäßig. Daher ist es bei der Montage einer Mehrschichtplatine durch einen Reflow-Ofen oder ein Fließbad wichtig, die Temperatureinstellung zu bestimmen.

Darüber hinaus erfordern mehrschichtige Platinen eine hochpräzise Montageausrüstung, da die Komponenten miniaturisiert und dicht gepackt sind und bei der Lötkorrektur im Vergleich zu einseitigen Platinen mehr Technologie erforderlich ist. Es wird sein

Wir sind ein Unternehmen, das sich auf die Oberflächenmontage von Leiterplatten, das Schwalllöten von handmontierten Teilen und die Baugruppenmontage spezialisiert hat. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung mit Mehrschichtplatten, einschließlich 4-Schichtplatten.

Darüber hinaus sind wir auf VA/VE-Vorschläge spezialisiert, die die Funktionalität der vom Platinendesigner entworfenen Platine aufrechterhalten und Änderungen vornehmen, um Fehler und Kostensteigerungen während der Massenproduktion zu verhindern. Auch als OEM-Hersteller von Steuergeräten haben wir viele Erfolge vorzuweisen.

· Ich möchte die Produktionskosten der Platine senken.

· Ich möchte eines im Prototypenstadium herstellen

· Ich möchte mehr über OEM-Produkte erfahren

Zusammenfassung

In den letzten Jahren wurden Hochgeschwindigkeits-Differenzsignale der GHz-Klasse wie PCI Express und Serial ATA allgemein verwendet. Der Übertragungsweg für Differenzsignale auf einer Leiterplatte besteht häufig aus einem Paar +/- gekoppelter Leitungen, und die feste Ebene wird häufig als Referenzebene verwendet.

Aus Sicht der Signalqualität und der EMV ist es ideal, wenn diese massive Fläche durchgehend ist. In der Realität kommt es jedoch aufgrund der zunehmenden Arten von Stromversorgungen, die für den Betrieb der Platine erforderlich sind, zu Schlitzen in der massiven Fläche, die von Differenzverdrahtungen überkreuzt werden. Ich habe etwas zu tun.

 Der Anstieg der Übertragungsverluste ist jedoch nicht groß genug, um direkt zu Fehlfunktionen elektronischer Geräte zu führen, und Fehlfunktionen aufgrund von Rauschen sind besorgniserregender.

In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die Entstehung von Rauschen, das durch das Überqueren von Schlitzen in Differentialverdrahtungen verursacht wird, und berichten über die Ergebnisse tatsächlicher Messungen der Magnetfeldstärke in der Nähe einer festen Ebene mit Schlitzen.

Bitte kontaktieren Sie uns, denn wir verfügen über 25 Jahre Erfahrung in der Leiterplattenmontage und bieten hochpräzise, ​​qualitativ hochwertige Produkte und technisches Know-how.


Über den Autor

Ich bin seit 2015 als Leiter für Technik und Vertrieb bei Victorypcb tätig. In den letzten Jahren war ich für alle Messen im Ausland verantwortlich, beispielsweise in den USA (IPC Apex Expo), Europa (Munich Electronica) und Japan (Nepcon) usw. Unsere Fabrik wurde 2005 gegründet 1521, jetzt haben wir XNUMX Kunden auf der ganzen Welt und genießen bei ihnen einen sehr guten Ruf.

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