Mengetahui cara papan kosong dibuat menjelaskan sebagian besar aturan desain yang diberikan kepada Anda. Lebar jalur minimum, ukuran lubang minimum, dan cincin tembaga minimum di sekitar lubang bukan aturan sembarang: masing-masing berasal dari salah satu langkah di bawah ini. Urutan yang dijelaskan adalah untuk papan multilayer biasa dengan lubang berlapis; detail proses berbeda antar pabrik.
1. Persiapan teknik
Sebelum apa pun dipotong, insinyur pabrik membaca file Anda, memeriksanya terhadap proses, dan menyiapkan data produksi. Mereka menempatkan papan Anda pada panel produksi yang lebih besar, menambahkan kupon uji dan fiducial di tepi panel, serta menyesuaikan fitur dengan proses: misalnya, mereka membuat tembaga sedikit lebih lebar untuk mengompensasi bagian yang hilang saat etsa. Pertanyaan yang Anda terima pada titik ini adalah tentang file.
Hal yang dapat menjadi masalah: lapisan yang hilang, garis luar papan yang salah, atau fitur yang tidak dapat dibuat oleh proses. Kesalahan yang ditemukan di sini tidak menimbulkan biaya.
2. Pemotongan laminat
Laminat berlapis tembaga tersedia dalam lembaran besar. Laminat dipotong menjadi panel berukuran kerja. Untuk papan multilayer, inti dalam yang tipis juga dipotong.
3. Lapisan dalam: pencitraan dan etsa (khusus multilayer)
Tembaga pada inti dalam ditutup dengan film peka cahaya (photoresist). Pola lapisan Anda disinari pada film, baik melalui masker film maupun pencitraan langsung dengan laser. Film yang tidak terpapar atau yang terpapar (tergantung jenis film) dilarutkan, sehingga tembaga terbuka pada bagian yang harus dihilangkan. Panel melewati bak etsa yang melarutkan tembaga yang terbuka. Sisa film dilepas, dan yang tertinggal adalah pola tembaga.
Hal yang dapat menjadi masalah: etsa menyamping di bawah film membuat jalur lebih sempit daripada gambar (undercut), dan celah yang sangat tipis mungkin tidak bersih. Karena itu lebar jalur minimum dan jarak minimum ditetapkan.
4. Pemeriksaan lapisan dalam
Pemeriksaan optik otomatis (AOI) membandingkan setiap lapisan dalam dengan data Anda. Hubung singkat dan rangkaian terbuka yang ditemukan di sini dibuang atau diperbaiki. Setelah laminasi, keduanya tidak dapat dilihat lagi.
5. Laminasi
Inti diberi perlakuan agar resin menempel pada tembaga, lalu ditumpuk dengan lembaran prepreg (kain kaca setengah mengeras) di antaranya dan foil tembaga di sisi luar. Tumpukan dimasukkan ke mesin pres panas yang melelehkan resin dan mengeraskannya di bawah tekanan menjadi satu panel padat.
Hal yang dapat menjadi masalah: lapisan bergeser satu sama lain (kesalahan registrasi), rongga dalam resin, atau lengkung dan puntiran akibat susunan lapisan yang tidak seimbang. Karena itu susunan lapisan yang simetris adalah praktik yang baik.
Langkah 1 sampai 5, dalam gambar kecil.
- Langkah 1, persiapan teknik: papan Anda ditempatkan pada panel produksi, dengan fiducial dan kupon uji.
- Langkah 2, pemotongan: laminat dipotong sesuai ukuran kerja.
- Langkah 3, lapisan dalam: cahaya melalui film mengeraskan resist; etsa menghilangkan tembaga yang tidak tertutup.
- Langkah 4, pemeriksaan lapisan dalam: kamera membandingkan setiap lapisan dengan data Anda.
- Langkah 5, laminasi: inti dan prepreg dipres menjadi satu panel.
6. Pengeboran
Lubang dibor menembus panel dengan mata bor karbida yang berputar, menggunakan file bor. Lubang yang sangat kecil dibor dengan mata bor kecil, yang mudah patah dan dibor satu panel pada satu waktu atau dalam tumpukan tipis, sehingga lubang kecil memerlukan biaya lebih besar. Beberapa lubang yang sangat kecil dibuat dengan laser.
Hal yang dapat menjadi masalah: bor menyimpang, sehingga lubang tidak tepat di tengah, dan cincin tembaga di sekitar lubang (cincin anular) menjadi terlalu tipis atau pecah di satu sisi. Lubang yang kedalamannya berkali-kali diameternya (rasio aspek tinggi) sulit dilapisi pada langkah berikutnya.
7. Membersihkan lubang dan membuatnya konduktif
Dinding lubang hasil bor terolesi resin dan tidak memiliki tembaga. Langkah kimia membersihkan olesan tersebut. Kemudian lapisan tembaga tipis diendapkan pada seluruh panel, termasuk di dalam lubang, melalui proses kimia tanpa arus (tembaga electroless).
8. Pelapisan tembaga
Panel dilapisi secara elektrolitik untuk menumbuhkan tembaga di atas lapisan kimia tipis, sehingga dinding lubang memiliki laras tembaga yang kuat. Langkah ini membuat lubang berlapis menjadi sambungan antar lapisan, dan juga menebalkan tembaga permukaan.
Hal yang dapat menjadi masalah: rongga dalam laras, atau pelapisan tipis pada lubang dalam. Masalah ini muncul sebagai sambungan terputus-putus setelah siklus termal.
9. Lapisan luar: pencitraan dan etsa
Lapisan luar dicitrakan dengan photoresist seperti lapisan dalam. Metode yang umum adalah pattern plating: resist membiarkan jalur dan pad terbuka, area tersebut dilapisi tembaga lalu lapisan timah tipis, yang berfungsi sebagai resist etsa. Kemudian resist dilepas dan tembaga yang tidak tertutup timah dietsa, lalu timah dihilangkan. (Metode lain, tent and etch, melindungi jalur dengan resist dan mengetsa sisanya.)
10. Masker solder
Panel dilapisi masker solder, yang disinari melalui lapisan masker Anda, dikembangkan, dan dikeringkan. Lihat Masker solder, sablon, dan perlakuan via.
Hal yang dapat menjadi masalah: masker solder pada pad akibat kesalahan registrasi, jembatan di antara pad halus hilang, tinta masuk ke lubang yang harus tetap terbuka.
Langkah 6 sampai 10.
- Langkah 6, pengeboran: mata bor mengebor menembus panel.
- Langkah 7, pembersihan dan lapisan tembaga tipis pada seluruh panel, termasuk dinding lubang.
- Langkah 8, pelapisan: tembaga ditumbuhkan menjadi laras yang kuat dan ke permukaan.
- Langkah 9, lapisan luar: jalur dilapisi timah sebagai resist etsa, dan tembaga lain dietsa.
- Langkah 10, masker solder: di atas jalur, terbuka pada pad.
11. Finishing permukaan
Tembaga yang terbuka menerima finishing permukaan: penyolderan perataan udara panas, emas imersi di atas nikel, film organik, dan sebagainya. Lihat Perbandingan finishing permukaan.
12. Sablon
Legenda dicetak di atas masker solder dan dikeringkan. Tinta pada pad adalah cacat.
13. Pembentukan profil: routing dan scoring
Panel dipotong menjadi papan. Router mengikuti garis luar papan Anda, dan menyisakan tab kecil jika papan tetap dalam panel. Atau, alur berbentuk V dipotong setengah ketebalan dari kedua sisi (V-scoring) agar papan dapat dipatahkan. Slot, potongan dalam, dan pelapisan tepi juga dilakukan di sini. Lihat Panelisasi dan papan kecil.
Hal yang dapat menjadi masalah: routing terlalu dekat dengan tembaga, sehingga tembaga terbuka di tepi.
14. Uji listrik
Setiap papan diuji kontinuitas dan isolasinya terhadap netlist yang dibuat dari file Anda. Dua metode digunakan: penguji flying probe, dengan probe bergerak, yang tidak memerlukan fixture dan cocok untuk prototipe dan produksi kecil; serta fixture dengan banyak pin tetap (bed of nails), yang lebih cepat untuk produksi besar dan memerlukan biaya penyiapan lebih besar. Uji menemukan rangkaian terbuka dan hubung singkat. Uji tidak menemukan kesalahan desain: uji memeriksa bahwa papan sesuai dengan file Anda, bukan bahwa file Anda sesuai dengan sirkuit Anda.
15. Pemeriksaan akhir dan pengemasan
Papan diperiksa secara visual, diukur ketebalan dan ukurannya, serta diperiksa terhadap pesanan. Beberapa pabrik memotong mikrosekci dari kupon uji, untuk memeriksa pelapisan dan lapisan. Papan dipanggang jika diperlukan, dikemas vakum dengan desikan, dan dikemas.
Langkah 11 sampai 15.
- Langkah 11, finishing permukaan pada tembaga yang terbuka.
- Langkah 12, legenda dicetak di atas masker solder.
- Langkah 13, pembentukan profil: router mengikuti garis luar papan dan menyisakan tab, atau alur dipotong di antara papan.
- Langkah 14, uji listrik: probe menyentuh pad dan memeriksa rangkaian terbuka dan hubung singkat.
- Langkah 15, pemeriksaan akhir dan pengemasan.
Hal yang dapat Anda ambil dari hal ini
- Fitur halus mengurangi hasil pada pencitraan dan etsa, sehingga memerlukan biaya lebih besar.
- Lubang kecil, lubang dalam, dan cincin tipis adalah risiko pada pengeboran dan pelapisan.
- Lapisan harus seimbang dan teregistrasi, atau papan melengkung.
- Papan yang lolos uji listrik dibuat sesuai gambar. Apakah gambar benar adalah tanggung jawab Anda untuk memeriksa.
Bagaimana hal ini muncul saat Anda memesan di sini
25 pemeriksaan saat unggah melihat hal yang sama yang dilihat insinyur produksi pada langkah 1: lapisan yang hilang, garis luar papan yang tidak tertutup, lubang yang tidak tepat pada pad-nya, fitur di bawah yang dapat dibuat proses, dan kesesuaian antara file dan yang Anda pesan. Batasan ada di halaman kemampuan produksi. Seorang insinyur mengonfirmasi setiap pesanan sebelum produksi dimulai. Untuk mengikuti kelanjutan papan kosong jadi, baca Cara papan dirakit.