높은 배선 밀도와 안정적인 신호 전송이라는 장점을 지닌 4{0}}레이어 보드는 수많은 복잡한 전자 시스템의 핵심 구성 요소가 되었습니다. 이들의 생산 공정에는 정밀 가공과 엄격한 제어가 통합되어 있으며, 각 단계는 제품 성능에 결정적인 영향을 미칩니다.
1. 사전 준비과정
4개-레이어 보드 생산을 위한 사전 준비는 후속 프로세스의 원활한 진행을 보장하는 기초입니다. 첫 번째 단계는 기판 선택으로, 제품의 애플리케이션 시나리오와 성능 요구 사항을 기반으로 적절한 CCL(동박 적층판)을 선택해야 합니다. 기판의 절연 성능, 기계적 강도, 내열성 및 기타 매개변수는 엄격한 테스트를 거쳐 4-레이어 보드의 사용 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.
II. 내층 생산 공정
내부 레이어 생산은 4개 레이어 기판 제조의 핵심 단계 중 하나이며, 내부 레이어의 품질은 전체 회로 기판의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
(1) 내부 기재의 전-처리
내부 동박적층판(CCL) 전처리는 기재 표면의 산화막, 오일스테인, 불순물을 제거하여 후속 공정에서 잉크의 접착력을 높이는 것을 목적으로 합니다. 전처리에는 일반적으로 탈지 및 마이크로{2}}에칭과 같은 단계가 포함됩니다. 탈지는 기판 표면의 오일과 그리스를 제거하기 위한 화학적 세척을 통해 달성할 수 있습니다. 반면, 마이크로-에칭은 기판에 균일하고 거친 표면을 생성하여 잉크와의 결합을 강화하기 위해 약한 에칭을 포함합니다.
(II) 내층 회로의 제작
먼저, 감광성 잉크를 도포하고 액상 잉크를 내부 기판 표면에 고르게 펴 바른 후 건조를 통해 필름으로 경화시킵니다. 다음으로 노출을 진행합니다. 준비된 디지털 회로 패턴 파일을 레이저 광을 사용하여 감광성 잉크로 코팅된 기판을 직접 스캔하고 노광하는 LDI 노광기로 가져옵니다. 이로 인해 레이저에 노출된 영역의 잉크가 경화 반응을 일으키고 노출되지 않은 영역은 용해된 상태로 유지됩니다.
노광 후 현상액에 기판을 넣어 현상을 진행합니다. 경화되지 않은 잉크는 용해되고 제거되어 디지털 패턴과 일치하는 경화된 잉크 패턴이 기판 표면에 남습니다. 다음으로, 기판을 에칭 용액에 넣어 에칭을 수행한다. 잉크로 덮이지 않은 동박은 식각되어 제거되고, 남은 동박은 내부층 회로를 형성합니다. 그 후, 필름 박리 공정을 통해 회로 표면의 경화된 잉크를 제거하면 투명한 내부층 회로가 드러납니다.
(III) 내층 검사
내층 회로 제작이 완료된 후에는 엄격한 검사가 필요합니다. 검사 내용에는 회로의 전도성, 단락 조건, 선폭 및 간격이 요구 사항을 충족하는지 여부가 포함됩니다. 일반적으로 자동 광학 검사 장비는 광학 이미징 원리를 통해 회로를 포괄적으로 스캔하여 회로의 결함을 신속하게 감지하고 내층 회로의 품질을 보장하는 데 사용됩니다.
III. 라미네이팅 공정
라미네이션 공정에는 내부 기판, 프리프레그 및 외부 구리 호일을 결합하여 4-레이어 보드의 전체 구조를 형성하는 과정이 포함됩니다.
(1) 적층 준비
요구사항에 따라 내부 기판, 프리프레그, 외부 동박이 일정한 순서로 적층됩니다. 프리프레그는 유리섬유 천에 에폭시 수지를 함침시켜 만든 것으로, 열과 압력을 가해 경화시켜 층간 결합제 역할을 합니다. 적층 시 각 레이어의 정렬 정확도를 보장해야 하며, 회로 연결에 영향을 미치는 층간 정렬 불량을 방지하기 위해 일반적으로 포지셔닝 핀을 사용하여 포지셔닝합니다.
(II) 적층 작업
접힌 슬라브를 라미네이터에 넣고 지정된 온도, 압력, 시간 조건에서 라미네이션을 진행합니다. 라미네이션 과정에서 프리프레그의 수지가 녹아 흘러 층 사이의 틈을 메우고 내부 기판과 외부 동박과 단단히 결합됩니다. 동시에, 수지는 경화되어 단단한 절연층을 형성하고, 각 층의 회로를 분리하고 전기 절연을 달성합니다. 강력한 층간 결합, 기포 방지, 박리 및 기타 결함을 보장하기 위해 적층 공정 매개변수를 엄격하게 제어해야 합니다.
IV. 외층 가공 절차
적층 후 외층 가공 단계가 시작되는데, 여기에는 주로 드릴링, 홀 금속화, 외층 회로 제작 등의 공정이 포함됩니다.
(1) 드릴링
요구 사항에 따라 CNC 드릴링 머신을 사용하여 적층 보드에 다양한 비아 홀과 장착 홀을 드릴링합니다. 비아 홀은 회로 레이어 간의 전기적 연결을 달성하는 데 사용되는 반면, 장착 홀은 전자 부품을 고정하는 데 사용됩니다. 드릴링하는 동안 구멍 편차 및 거친 구멍 벽과 같은 문제를 방지하려면 드릴 구멍의 위치 정확도, 구멍 직경의 크기 및 구멍 벽의 품질을 제어해야 합니다. 드릴링이 완료된 후 후속 홀 금속화 품질을 보장하기 위해 홀 내부의 잔해물을 청소해야 합니다.
(II) 홀 금속화
홀 금속화는 비아의 전기적 연결을 달성하는 데 중요한 프로세스입니다. 먼저, 드릴링 과정에서 구멍 벽에 남아 있는 이물질과 수지 잔여물을 제거하기 위해 디버링을 수행하여 구멍 벽을 깨끗하고 깔끔하게 유지합니다. 그런 다음 기판을 구리 증착 용액에 넣어 홀 벽 표면에 얇은 구리 층을 증착하여 원래 절연 홀 벽을 전도성으로 만드는 화학적 구리 증착이 수행됩니다. 이후 전기도금 구리 공정을 통해 구리 증착층을 기반으로 구리층을 더욱 두껍게 만들어 비아의 전도성과 신뢰성을 향상시킨다.
(III) 외층 회로의 제조
외층 회로의 생산 공정은 감광성 잉크 도포, 노광, 현상, 에칭, 필름 제거 등의 단계를 포함하여 내층 회로의 생산 공정과 유사합니다. 노광 공정에서도 LDI 노광기를 활용하여 디지털 회로 패턴을 기반으로 정밀한 노광을 구현합니다. 이러한 단계를 거쳐 4-층 기판의 외부 표면에 원하는 회로 패턴이 형성됩니다. 내부 레이어 회로와 달리 외부 레이어 회로는 내부 레이어 회로와의 전기적 연속성을 달성하기 위해 비아에 연결되어야 합니다.
(IV) 솔더 마스크 및 문자 인쇄
회로의 외부 레이어를 보호하고 산화, 부식 및 단락을 방지하려면 솔더 마스크 코팅이 필요합니다. 일반적으로 감광성 솔더 마스크 잉크가 사용되는데, 이는 노광 및 현상 공정을 통해 보호할 회로 표면에 솔더 마스크 층을 형성하여 솔더링이 필요한 솔더 패드와 같은 영역을 노출시킵니다. 솔더 마스크의 일반적인 색상에는 녹색, 파란색, 검정색 등이 포함됩니다.
솔더마스크 도포 후 문자 프린팅을 진행합니다. 부품 부품 번호, 모델 번호, 생산 일련 번호 등의 문자 정보가 보드 표면에 인쇄되어 전자 부품의 설치 및 식별이 용이합니다. 문자 인쇄는 일반적으로 선명하고 내구성 있는 문자를 보장하기 위해 특수 문자 잉크를 사용한 스크린 인쇄를 사용하여 수행됩니다.
V. 사후-처리 절차
(1) 표면 처리
솔더 패드의 납땜성 및 내산화성을 향상시키기 위해서는 표면 처리가 필요합니다. 일반적인 표면 처리 공정에는 주석 스프레이, 침지 금, 니켈{1}}금 도금 및 OSP(유기 납땜 보존제)가 포함됩니다. 다양한 표면 처리 공정에는 고유한 특성과 적용 범위가 있으며 제품 요구 사항에 따라 선택할 수 있습니다.
(II) 형상가공
요구 사항에 따라 CNC 밀링 머신이나 펀치 프레스를 사용하여 회로 기판의 외형을 가공하고 원하는 모양과 크기로 절단합니다. 외형 가공 시 버(Burr), 치핑(Chipping) 등의 문제를 방지하면서 치수 정확성과 모서리 품질을 보장해야 합니다.
(III) 최종검사
마지막으로 4개-레이어 보드에 대한 포괄적인 최종 검사가 수행됩니다. 검사에는 전기적 성능 테스트(예: 연속성 테스트, 절연 테스트), 외관 검사(예: 솔더 마스크 품질, 문자 선명도, 표면 긁힘 등) 및 치수 정확도 검사가 포함됩니다. 모든 검사를 통과한 제품만이 자격을 갖춘 것으로 간주되어 후속 포장 및 배송 단계로 진행됩니다.