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PCB multistrato o circuiti stampati multistrato sono circuiti composti da due o più strati conduttivi (strati di rame). Lo strato di rame è pressato insieme dallo strato di resina (prepreg). A causa della complessità del multistrato Processo di produzione dei PCB, basso volume di produzione e difficoltà di rilavorazione, i loro prezzi sono relativamente più alti rispetto ai PCB a singolo strato e a doppia faccia.
Produzione di PCB multistrato
I PCB multistrato moltiplicano la loro densità attraverso la stratificazione. Questa maggiore densità consente una maggiore funzionalità, migliorando la capacità e la velocità nonostante le dimensioni ridotte del PCB.
I PCB multistrato aumentano la superficie della scheda grazie all'aggiunta di strati, riducendo le dimensioni complessive. Ciò consente di utilizzare PCB multistrato di maggiore capacità in dispositivi più piccoli, mentre i PCB singoli ad alta capacità devono essere installati in prodotti più grandi.
Il PCB multistrato è in grado di svolgere la stessa quantità di lavoro di una scheda multistrato, ma lo fa in dimensioni più ridotte e con un minor numero di componenti di collegamento, riducendo il peso. Si tratta di una considerazione essenziale per i componenti elettronici di piccole dimensioni in cui il peso è un problema.
I circuiti stampati multistrato hanno almeno tre strati conduttivi, due dei quali si trovano sulla superficie esterna, mentre lo strato rimanente è integrato nella scheda isolante. Il collegamento elettrico tra gli strati è solitamente realizzato attraverso fori passanti sulla sezione trasversale del circuito. Se non specificato, i circuiti stampati multistrato sono uguali ai circuiti bifacciali, generalmente placcati con fori passanti.
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Il circuito stampato multistrato è il prodotto dello sviluppo della tecnologia elettronica ad alta velocità, multifunzione, grande capacità e piccolo volume. Con il continuo sviluppo della tecnologia elettronica, in particolare l’applicazione estesa e approfondita dei circuiti integrati su larga e larghissima scala, i circuiti stampati multistrato si stanno rapidamente sviluppando nelle seguenti direzioni: alta densità, alta precisione e alti strati, linee minuscole e piccoli fori, fori ciechi e interrati, elevato spessore della piastra e rapporto di apertura e altre tecnologie per soddisfare le esigenze del mercato.
Il materiale di taglio interno del pannello convenzionale a quattro strati di cui sopra è di 0,4 mm più piccolo del pannello finito, utilizzando un singolo foglio di PP 2116 per la stampa. Per uno speciale spessore di rame dello strato interno e per uno spessore di rame dello strato esterno superiore a 1OZ, lo spessore del rame deve essere considerato nella scelta del materiale dello strato interno.
Limite superiore = Spessore del pannello finito + Valore di tolleranza in linea finito-[Spessore del rame di placcatura, spessore del carattere verde dell’olio
(convenzionale 0,1MM)]-lo spessore teoricamente calcolato dopo la pressatura
Limite inferiore = spessore del pannello finito-valore di tolleranza del prodotto finito fuori linea-[spessore del rame galvanico, spessore del carattere dell’olio verde
(Regular 0.1MM)]-lo spessore teoricamente calcolato dopo la pressatura
In generale, non utilizzare due fogli di PP ad alto contenuto di resina insieme. Se lo strato interno di rame è troppo piccolo, utilizzare fogli di PP ad alto contenuto di resina. 1080 fogli di PP hanno la massima densità e un basso contenuto di resina. Non pressare il più possibile i fogli singoli. Solo 2 fogli di 2116 e 7630 PP possono essere pressati in lastre di rame di spessore superiore a 2OZ. Lo strato non può essere pressato da un solo foglio di PP. La lastra di PP 7628 può essere pressata da una singola lastra, da 2 lastre, da 3 lastre o fino a 4 lastre.
Spiegazione del calcolo dello spessore teorico della scheda PCB multistrato dopo la pressatura
Spessore dopo la laminazione in PP = 100% spessore residuo della laminazione in rame-spessore del rame interno*(1-tasso di rame residuo%)
★ La laminazione utilizza alta temperatura e alta pressione per fondere il prepreg con il calore, farlo fluire e trasformarlo in un foglio polimerizzato. Successivamente, uno o più pannelli interni incisi (trattamento all’ossido nero) e fogli di rame vengono trasformati in un pannello multistrato.
Questo processo comprende anche l’accatastamento degli strati prima della laminazione, la realizzazione dei fori di posizionamento e l’instradamento dei profili dopo la laminazione delle schede multistrato.
Fasi del processo di produzione dei PCB multistrato
Osservazioni: Per i PCB a 6 strati e oltre, due o più strati interni devono essere preposizionati in modo che i fori e i circuiti dei diversi strati siano allineati correttamente.
1) Posizionamento dei chiodi a rivetto: premere il layout del pannello dello strato interno e del preimpregnato con fori di posizionamento preforati.
2) Posizionamento del giunto a saldare: impostare la scheda dello strato interno e il preimpregnato con fori di posizionamento preforati in base al layout.
Attualmente utilizziamo il posizionamento del giunto di saldatura-RBM
Foro di posizionamento preforato per la scheda interna; il metodo attuale è il seguente: Praticare 4 fori di scanalatura sui quattro lati della scheda, due come gruppo, rispettivamente in direzione X/Y, di cui uno asimmetrico. Lo scopo è quello di iniziare a prevenire una reazione.
Spessore
temperatura
Tempo
Controllo di qualità dopo l’RBM – potenziali problemi
1) Sfalsamento tra gli strati: cattivo posizionamento dell’RBM o cattiva condensazione del punto di riscaldamento, che causano
Spostamento tra gli strati dopo la pressatura, dopo la foratura a causa di
La dislocazione delle linee su ogni strato causa apertura o cortocircuito.
Possibile motivo:
2) L’anima interna è invertita: l’ordine dell’anima interna viene posizionato in modo errato durante la RBM, il che influisce sulla qualità della scheda assemblata dal cliente.
Introduzione al processo di impilamento degli strati: Il processo di impilamento dispone l’anima interna, il prepreg e il foglio di rame con le piastre di alluminio in base ai requisiti strutturali e raggiunge l’altezza richiesta per la pressatura. L’impilamento degli strati CEDAL può essere suddiviso in quattro layout principali, come illustrato nella figura a destra.
Un prepreg si riferisce a fibre di vetro o altre fibre impregnate di resina. Dopo la polimerizzazione parziale, le molecole di resina sono leggermente reticolate e possono essere ammorbidite dal calore. Tuttavia, non può essere completamente fusa.
Specifiche dei preimpregnati
Specifiche dei preimpregnati
Principali caratteristiche prestazionali del preimpregnato
Contenuto di resina (RC)
1). Definizione di contenuto di resina: la percentuale del peso della resina nel semistagno rispetto al peso del preimpregnato;
2). Formula di calcolo: RC=(TW-DW)÷TW ×100%;
RC: contenuto di resina; TW: peso del preimpregnato; DW: peso del tessuto di vetro dopo la combustione.
3) TW può essere utilizzato come indicatore di controllo quando il peso di base del tessuto di vetro è costante.
Strumento: Bilancia elettronica, precisione: 0,001 g
Campione: 4 “X 4” X 4 pezzi
Contenuto di resina del preimpregnato (RC)
Tabella di confronto tra contenuto di resina e spessore del PP
Spessore dopo la pressatura del PP
La relazione tra i parametri caratteristici del film di PP e la fluidità della resina:
La nostra attuale stesura è di due tipi. Il controllo della consistenza della stesura può garantire una forza uniforme durante la pressatura ed evitare bordi bianchi dovuti alla perdita di pressione. Per questo è necessario regolare e fissare la posizione del fascio laser durante la preparazione della stesura. Stesura del pannello con il raggio laser durante la produzione di lay up.
Controllando l’altezza durante la stesura, si può garantire il regolare svolgimento della pressatura e ottenere la massima produttività.
Macchina
Altezza minima
Highest height
Il pannello di trattamento all’ossido nero viene conservato a lungo nell’ambiente ed è facile che assorba acqua, causando la delaminazione dopo la pressatura.
Processo
Tempo di conservazione
Nella progettazione del PCB, se l’area rimossa dal rout è grande, è necessario aggiungere un pad fittizio all’area del rout per aumentare il tasso di rame residuo e ridurre il riempimento. Il diametro del pad deve essere di 4,0 mm e la spaziatura di 1,5 mm.
Durante la progettazione dell’array, se l’area rimossa dal percorso è relativamente grande, aggiungere un pad fittizio nell’area della radice per aumentare il tasso di rame residuo e ridurre il riempimento. Il diametro del pad deve essere di 1,5 mm e la spaziatura di 1,0 mm.
1. La struttura centralmente simmetrica può evitare il fenomeno di flessione causato dallo stress strutturale.
2. Alto R/C, tessuto sottile sullo strato esterno
3. Ordito su ordito, trama su trama
Il filato del tessuto di vetro contiene diversi titoli di filato nelle direzioni dell’ordito e della trama, con conseguenti contenuti di colla diversi e differenze nell’espansione termica nelle due direzioni.
4. Ogni strato di prepreg ha uno spessore ragionevole
5. Numero minimo di livelli
Metodo di pressatura: pressa idraulica
La struttura della pressa idraulica è del tipo a vuoto e del tipo a pressione standard. La piastra tra le aperture di ogni strato è bloccata tra le piastre riscaldanti superiore e inferiore. La pressione è dal basso verso l’alto e il calore viene trasferito dalle piastre riscaldanti superiore e inferiore alla piastra.
Vantaggi: attrezzatura semplice, basso costo, grande produzione.
Svantaggi: grande flusso di colla, scarsa uniformità di spessore.
La Cedal è una rivoluzionaria accoppiatrice. Il suo principio di funzionamento utilizza una lamina di rame a spirale continua che si lamina in una camera a vuoto chiusa. La corrente viene quindi applicata ad entrambe le estremità. Grazie alla sua resistenza, la lamina di rame genera temperature elevate e riscalda il prepreg, e la pressione viene applicata dall’airbag superiore per ottenere l’effetto di compressione.
Vantaggi:
Svantaggi:
Può aiutare a rimuovere gas, aria e piccoli residui di monomero generati dalla volatilizzazione del solvente.
L’agente indurente DICY è molto stabile a temperatura ambiente e può essere indurito rapidamente dopo l’aumento della temperatura. Gli esperimenti dimostrano che 170 °C è la temperatura di polimerizzazione ideale. Pertanto, è necessario controllare la temperatura superiore a 170°C durante il processo di pressatura per completare la reazione di indurimento.
Il mantenimento di una specifica velocità di riscaldamento può aumentare in modo appropriato la fluidità della resina, migliorandone la bagnabilità e prevenendo i problemi causati dallo stress termico.
Compensare la tensione di vapore generata dai volatili. Migliora la fluidità della resina. Aumentare l’adesione tra gli strati. Previene la deformazione dovuta allo stress termico durante il raffreddamento
PC multistratoB è prodotto impilando due o più circuiti uno sopra l’altro e dispongono di interconnessioni preimpostate affidabili. Poiché la perforazione e la placcatura sono state completate prima che tutti gli strati vengano pressati insieme, questa tecnica viola il tradizionale processo di produzione fin dall’inizio. I due strati più interni sono composti da tradizionali doppi pannelli, mentre gli strati esterni sono diversi. Sono composti da singoli pannelli indipendenti. Prima della pressatura, il substrato interno verrà forato, placcato con fori passanti, trasferito il motivo, sviluppato e inciso. Lo strato esterno da perforare è lo strato di segnale, che viene placcato in modo da formare un anello di rame bilanciato sul bordo interno del foro passante. Gli strati vengono quindi arrotolati insieme per formare un PCB multistrato, che può essere collegato tra loro (tra i componenti) utilizzando la saldatura ad onda.
La pressatura può avvenire in una pressa idraulica o in una camera di sovrappressione (autoclave). Nella pressa idraulica, il materiale preparato (per l’impilamento a pressione) viene posto sotto pressione fredda o preriscaldata (il materiale ad alta temperatura di transizione vetrosa viene posto a una temperatura di 170-180°C). La temperatura di transizione vetrosa è la temperatura alla quale un polimero amorfo (resina) o parte della regione amorfa di un polimero cristallino passa da uno stato duro e fragile a uno stato viscoso e gommoso.
Circuito stampato multistrato
È un contenitore riempito con vapore acqueo saturo ad alta temperatura e può essere applicata l’alta pressione. Il campione di substrato laminato (laminati) può essere inserito al suo interno per un periodo di tempo per forzare l’umidità nella scheda, quindi estrarre nuovamente il campione. Posizionalo sulla superficie dello stagno fuso ad alta temperatura e misura le sue caratteristiche di “resistenza alla delaminazione”. Questa parola è anche sinonimo di pentola a pressione, comunemente usata dall’industria. Inoltre, nel processo di pressatura del cartone multistrato, esiste un “metodo di pressatura in cabina” con anidride carbonica ad alta temperatura e alta pressione, anch’esso simile a questo tipo di pressa per autoclave.
Si riferisce al tradizionale metodo di laminazione delle prime schede PCB multistrato. A quel tempo, lo “strato esterno” di MLB era per lo più laminato e laminato con un sottile substrato di rame su un solo lato. Non è stato utilizzato fino alla fine del 1984, quando la produzione di MLB è aumentata in modo significativo. Il metodo attuale è il metodo di pressatura di massa o di tipo a pelle di rame (Mss Lam). Questo primo metodo di pressatura MLB che utilizza un substrato sottile di rame su un solo lato è chiamato laminazione del cappuccio.
La pressatura del pannello multistrato si riferisce spesso alle rughe che si verificano quando la pelle di rame viene maneggiata in modo improprio. È più probabile che tali carenze si verifichino quando le pelli sottili di rame sono inferiori a 0,5 once e laminate in più strati.
Si riferisce alla leggera e uniforme flessione sulla superficie del rame, che può essere causata dalla parziale sporgenza della lamiera d’acciaio utilizzata per lo stampaggio. Se mostra una caduta netta del bordo difettoso, si parla di “piatto abbassato”. Se questi difetti vengono lasciati sulla linea dopo la corrosione del rame, l’impedenza del segnale di trasmissione ad alta velocità sarà instabile e apparirà del rumore. Pertanto, un tale difetto dovrebbe essere evitato il più possibile sulla superficie in rame del substrato.
Quando il pannello multistrato viene pressato, in ogni apertura della pressa, ci sono spesso molti “libri” di materiali sfusi (come 8-10 set) del pannello da pressare. Ogni set di “materiali sfusi” (Opening) Book) deve essere separato da una piastra di acciaio inossidabile piana, liscia e temprata. La piastra in acciaio inossidabile a specchio utilizzata per questa separazione è chiamata “piastra caul” o “piastra separata”. Attualmente vengono comunemente utilizzati AISI 430 o AISI 630.
Si riferisce al pannello multistrato prodotto in serie, lo strato esterno di lamina di rame e pellicola viene pressato direttamente con la pelle interna, che diventa la massa lam del pannello multistrato. Questo sostituisce il primo substrato sottile tradizionale su un solo lato Press legal.
Quando vengono laminati pannelli multistrato o pannelli di substrato, la carta kraft viene spesso utilizzata come tampone di trasferimento del calore. È posizionato tra la piastra calda (piastra) del laminatore e la piastra in acciaio per facilitare la curva di aumento della temperatura più vicina al materiale sfuso. Tra più substrati o pannelli multistrato da pressare. Cerca di ridurre al minimo la differenza di temperatura di ogni strato del foglio; le specifiche comunemente usate vanno da 90 a 150 libbre. Poiché la fibra nella carta è stata frantumata dopo l’alta temperatura e l’alta pressione, non è più dura e difficile da funzionare, quindi deve essere sostituita con una nuova. Questo tipo di carta kraft viene cotto insieme a una miscela di legno di pino e vari alcali forti. Dopo che le sostanze volatili sono sfuggite e l’acido è stato rimosso, viene lavato e precipitato. Dopo che diventa polpa, può essere nuovamente pressato per diventare materiale cartaceo ruvido ed economico.
Quando il pannello multistrato viene pressato e le lastre vengono posizionate e posizionate, inizieranno a riscaldarsi e ad essere sollevate dallo strato più caldo dal basso. Successivamente, sollevare con un potente martinetto idraulico (pistone) per premere ciascuna apertura (materiali sfusi nell’apertura) e sono legati insieme. In questo momento, il film combinato (prepreg) inizia gradualmente ad ammorbidirsi o addirittura a scorrere, quindi la pressione utilizzata per l’estrusione superiore non può essere eccessiva. Questo per evitare lo slittamento del foglio o un’eccessiva fuoriuscita della colla. Questa pressione inferiore (15-50 PSI) inizialmente utilizzata è chiamata “pressione del bacio”. Tuttavia, quando la resina nei materiali sfusi di ciascun film viene riscaldata per ammorbidirsi e gelificare, e sta per indurirsi. È necessario aumentare la pressione massima (300-500 PSI) in modo che i materiali sfusi siano strettamente combinati per formare un robusto pannello multistrato.
Prima di pressare circuiti stampati multistrato o substrati, è necessario allineare, allineare o registrare su e giù per la preparazione vari materiali sfusi come pannelli a strati interni, pellicole e fogli di rame, lastre di acciaio, cuscinetti di carta kraft, ecc. Quindi può essere inserito con cura nella pressa per la pressatura a caldo. Questo tipo di lavoro preparatorio si chiama Lay Up. Per migliorare la qualità dei pannelli multistrato, non solo questo tipo di lavoro di “impilaggio” deve essere effettuato in una camera bianca con controllo di temperatura e umidità, ma anche per la velocità e la qualità della produzione in serie. In generale, il metodo della stampa su larga scala (Mass Lam) nella costruzione, anche i metodi di sovrapposizione “automatizzati” sono necessari per ridurre l’errore umano. Per salvare officine e attrezzature condivise, la maggior parte delle fabbriche combina “impilamento” e “schede pieghevoli” in un’unità di elaborazione completa, quindi l’ingegneria dell’automazione è piuttosto complicata.
Probabilmente vorrai ampliare le tue conoscenze sui PCB multistrato. Questo è un buon motivo per cui hai visitato questa pagina. Inoltre, potresti voler importare circuiti stampati multistrato. Qualunque sia il caso, la nostra guida ti offrirà la soluzione migliore per tutte le tue esigenze PCB.
Il PCB multistrato può essere indicato come un circuito stampato multistrato composto da tre o più strati. Questo è costituito da uno strato di substrato, che presenta un metallo conduttivo su entrambi i lati. Offre anche funzionalità avanzate. Sono utilizzati in dispositivi complessi che richiedono un numero molto elevato di connessioni.
I circuiti stampati multistrato devono presentare almeno tre strati di strati conduttivi, che si trovano al centro del materiale. Questa produzione di PCB multistrato comporta la fusione di materiali e strati conduttivi alternati in fibra di vetro epossidica.
Entrambi sono laminati utilizzando un’elevata pressione e temperatura della pressa idraulica. Questo processo porta alla fusione del preimpregnato, che in seguito si traduce nell’unione di questi strati.
Il processo di fabbricazione dei circuiti multistrato prevede alcuni passaggi. Consideriamoli.
Sviluppo del design desiderato
Pianifica il design del layout PCB seguendo tutti i requisiti e codificalo. In questo modo, ti assicuri che i diversi aspetti e parti dei progetti siano privi di errori. Un progetto PCB completato è quindi pronto per la fabbricazione.
Stampa del PCB Design
Non appena il completamento del controllo è stato finalizzato sul disegno, questo può essere stampato. Perfori il foro di registrazione per fungere da guida per l’allineamento dei film mentre continui con il processo.
Stampa il rame utilizzato per lo strato interno
Questo passaggio è il primo durante la realizzazione dello strato interno del PCB. Stampi il design del PCB multistrato; quindi il rame viene ricollegato al pezzo di lamina che funge da struttura del PCB.
Scartare il rame indesiderato
Il rame che il fotoresist non copre viene rimosso con una sostanza chimica forte ed efficace. Non appena viene rimosso, lascia solo il rame necessario per il tuo PCB.
Laminazione degli strati PCB
Una volta che gli strati sono privi di difetti, puoi fonderli. È possibile ottenere questo processo in due fasi, che includono la laminazione e la fase di laminazione.
Perforazione
Prima di perforare, il punto di perforazione viene localizzato con una macchina a raggi X. Questo aiuta a proteggere lo stack PCB.
Placcatura PCB
Questo processo aiuta a fondere i diversi strati di PCB utilizzando una sostanza chimica.
Imaging e placcatura dello strato esterno
In questo modo stai proteggendo il rame che si trova sullo strato esterno applicando il fotoresist.
Incisione finale
Per proteggere il rame durante il processo, viene utilizzata una protezione in stagno. Questo elimina il rame indesiderato. Ciò garantisce anche connessioni PCB correttamente stabilite.
Applicazione della maschera per saldatura
Dopo aver pulito i pannelli PCB, si applica un inchiostro epossidico con una maschera per saldatura.
Completamento serigrafia e PCB
La placcatura PCB viene eseguita per garantire che sia possibile ottenere la saldatura dei componenti. Il processo di screening indica tutte le informazioni importanti sul PCB.
Affidabilità elettrica e di prova
Per garantire la funzionalità, il tecnico esegue test su diverse aree del PCB.
Profilatura e Taglio
A seconda delle esigenze del cliente, diversi PCB vengono tagliati dal pannello iniziale. Quindi viene eseguita l’ispezione della scheda e gli errori vengono corretti prima che venga inviata per la consegna.
I diversi materiali utilizzati nella produzione di PCB multistrato sono schede, lamina di rame, sistema di resina, substrato, vie e foglio di fibra di vetro infusa. Usando un sandwich alternato, puoi laminare insieme questi materiali.
Tutti i piani di rame sono incisi e la placcatura passante di tutte le vie interne viene eseguita prima degli strati.
I PCB multistrato offrono molti grandi vantaggi. Alcuni di essi includono:
I PCB multistrato possono essere utilizzati in molte aree. Prendiamone in considerazione alcuni.
È possibile identificare un PCB multistrato attraverso quanto segue
I componenti del PCB includono:
I PCB multistrato sono ampiamente utilizzati per i seguenti motivi:
Il PCB multistrato viene fornito con alcuni standard di qualità. Loro includono
ISO 9001 assicura che i produttori soddisfino le esigenze dei clienti entro i requisiti regolamentati e consentiti che riguardano un servizio o un prodotto.
ATF16949 è un altro standard di qualità che richiede ai produttori di elettronica di garantire la sicurezza e la qualità dei prodotti automobilistici. Questo aiuta a migliorare l’affidabilità e le prestazioni dei componenti automobilistici.
Il servizio di quotazione UL richiede ai produttori di testare accuratamente i loro prodotti. Questo per assicurarsi che siano soddisfatti i requisiti specifici.
Sì, i PCB multistrato sono classificati come PCB ad alta frequenza. Con più strati, le schede possono avere un ottimo coefficiente termico e controllo dell’impedenza.
Per essere considerato tra le applicazioni di progettazione ad alta frequenza, avere un piano di terra è molto essenziale. Le applicazioni multistrato sono utilizzate in applicazioni ad alta frequenza come smartphone e microonde.
I PCB multistrato offrono molti vantaggi e sono rilevanti in diverse applicazioni. Tuttavia, prima di scegliere i PCB multistrato, ci sono così tante cose che devi considerare. Assicurati che qualsiasi decisione tu prenda soddisfi le tue esigenze.
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