Производство двухслойных печатных плат требует тесной координации между проектированием схемы и изготовлением. Небольшие различия в геометрии дорожек, размерах отверстий, распределении меди или толщине платы могут повлиять на выход годной продукции и конечные характеристики платы. Понимание этих производственных факторов помогает командам инженеров и закупщиков сократить количество ненужных изменений в проекте и производственных проблем.
Двухслойная печатная плата имеет медные контакты на верхней и нижней поверхностях изолирующей подложки. Металлизированные сквозные отверстия обеспечивают электрическое соединение между двумя медными слоями и позволяют сигналам передаваться между различными частями схемы.
Когда на односторонней плате недостаточно места для трассировки, двухсторонняя печатная плата обеспечивает дополнительные возможности трассировки без более сложной структуры слоев, характерной для многослойных плат.
Материал FR 4 широко используется в печатных платах общего назначения, поскольку сочетает в себе электрическую изоляцию, механическую прочность и проверенную совместимость с технологиями изготовления.
Компания VictoryPCB предлагает в качестве материалов для печатных плат FR 4, FR 4 с высокой температурой стеклования (Tg) и FR 4 с высоким коэффициентом теплопроводности (CTI). Выбор подходящего марки материала должен зависеть от рабочей температуры, электрических характеристик, механических условий и требований к сборке.
Медная фольга образует проводящие пути с обеих сторон платы. Паяльная маска покрывает большую часть открытой меди, оставляя при этом контактные площадки и другие необходимые области для сборки компонентов.
Шелкография позволяет идентифицировать расположение компонентов, позиционные обозначения и другую информацию, используемую в процессе сборки и контроля качества.
Производство начинается с производственных данных, таких как файлы Gerber и информация о сверлении. Перед изготовлением конструкция проверяется на соответствие производственным возможностям для выявления потенциальных проблем с размерами, зазорами, отверстиями и другими элементами.
На данном этапе проверка DFM-моделирования может предотвратить ненужные инженерные изменения после начала производства.
В производственной панели отверстия сверлятся в соответствии с заданными положениями. Для обеспечения надежного соединения положение отверстий должно оставаться точным относительно медных контактных площадок.
После сверления стенки отверстий подготавливаются для нанесения медного покрытия. В результате гальванического покрытия внутри отверстий образуется проводящий медный слой, обеспечивающий электрическое соединение между верхней и нижней цепями.
Технология визуализации переносит необходимый рисунок схемы на медную поверхность. Меднение формирует проводящую структуру, включая стенки металлизированных отверстий.
В процессе травления удаляется ненужная медь, оставляя необходимую схему. Затем с помощью автоматического оптического контроля (АОИ) можно сравнить изготовленные медные элементы с исходными проектными данными.
Для более полного обзора этапов изготовления, в публикации VictoryPCB описывается процесс производства печатных плат, включающий проверку проекта, сверление, гальваническое покрытие, обработку внешнего слоя, автоматическую оптографию, паяльную маску, финишную обработку поверхности, электрические испытания, профилирование и окончательный контроль.
Паяльная маска защищает поверхность схемы и снижает риск непреднамеренных паяных соединений. Необходимые контактные площадки остаются открытыми для сборки.
Затем на открытые медные контакты наносится финишное покрытие в соответствии с требованиями готовой платы. Доступные варианты включают HASL, бессвинцовое HASL, ENIG, химическое олово, OSP, иммерсионное серебрение, ENEPIG и золотое покрытие.
Затем готовая панель профилируется или надрезается по V-образной траектории в соответствии с требуемыми размерами плиты перед окончательной проверкой.
Ширина и расстояние между дорожками должны соответствовать производственным возможностям, выбранным для проекта. Меньшие размеры требуют более жесткого контроля процесса и должны указываться только в том случае, если этого требует схема.
Компания VictoryPCB указывает минимальную допустимую ширину и расстояние между линиями в 3 мил / 3 мил. Перед началом производства разработчикам следует подтвердить применимость этих параметров для конкретного материала, толщины меди и структуры платы.
Размер отверстия влияет на требования к сверлению и надежность сквозных отверстий с покрытием. Для отверстий меньшего размера требуется более тщательный контроль при сверлении и нанесении покрытия.
Компания VictoryPCB указывает минимальный размер отверстия 0.1 мм / 4 мил и толщину стенки сквозного отверстия не менее 25 мкм. Размеры контактных площадок должны обеспечивать достаточное количество меди вокруг просверленных отверстий для соблюдения допусков на совмещение.
Медные элементы должны располагаться на достаточном расстоянии от края готовой платы. Это помогает снизить риск обнажения меди и механических повреждений во время фрезеровки или профилирования.
Перед началом изготовления также следует рассмотреть возможность панельной сборки. Эффективное размещение нескольких панелей на производственной панели может улучшить использование материала, сохраняя при этом совместимость панели с требованиями изготовления и сборки.
В рекомендациях по проектированию компании VictoryPCB панельная структура, минимальная ширина и расстояние между дорожками, а также правила проверки проектных характеристик (DRC) определены как важные факторы, которые необходимо учитывать при проектировании с учетом технологичности производства (DFM).
Материал FR 4 подходит для многих применений в двухслойных печатных платах общего назначения. При выборе материала следует учитывать рабочую температуру, электрические характеристики, механическую прочность и условия сборки. Материал FR 4 с высокой температурой стеклования (Tg) можно использовать, если плата требует более высоких тепловых характеристик.
Качество обработки поверхности также влияет на паяемость, геометрию контактных площадок, хранение и совместимость при сборке. HASL подходит для многих общих применений, в то время как ENIG обеспечивает относительно ровную поверхность для тонких контактных площадок. OSP представляет собой еще один вариант, если его характеристики соответствуют процессу сборки.
Толщину меди и толщину платы следует выбирать в соответствии с текущими требованиями, температурными условиями, механической прочностью и доступным технологическим процессом изготовления. Компания VictoryPCB публикует минимальную толщину платы 0.2 мм, содержание меди в основании от 1/3 унции до 10 унций, минимальную ширину и расстояние между линиями 3 мил / 3 мил, а также минимальный размер отверстий 0.1 мм.
| Функция обработки | Опубликованные возможности | Влияние дизайна |
| Толщина доски | Минимальный 0.2 мм | Влияет на механическую прочность и сборку. |
| Медь основания | от 1/3 унции до 10 унций | Влияет на текущие и тепловые характеристики. |
| Ширина линии и интервал | 3 млн / минимум 3 млн | Влияет на плотность трассировки и проектирование с учетом технологичности производства (DFM). |
| размер отверстия | Минимальный 0.1 мм | Влияет на качество сверления и качества обработанных отверстий. |
| Размер платы | 620 × 1200 мм (максимум) | Влияет на процесс сборки панелей и планирование производства. |
Эти значения отражают заявленные возможности. Окончательные требования следует подтвердить, сверив их с полной спецификацией печатной платы.
Контроль качества включает в себя несколько этапов проверки в процессе производства двухслойных печатных плат. Автоматический оптический контроль (АОИ) проверяет медные контакты на наличие дефектов, таких как отсутствующие элементы, нежелательные соединения и отклонения в структуре. Электрические испытания подтверждают целостность и изоляцию цепи, а микроанализ может использоваться для исследования металлизированных структур, толщины меди и качества отверстий.
Дополнительные проверки могут включать в себя контроль размеров, визуальный осмотр, проверку паяемости и испытания на термическое напряжение. Компания VictoryPCB заявляет, что ее система качества включает в себя сертификацию ISO 9001:2015, ISO 14001:2015, IATF 16949:2016, ISO 13485, SA8000, IECQ QC 080000:2017 и UL. Более подробная информация доступна на странице, посвященной системам качества печатных плат.
Надежное производство двухслойных печатных плат зависит от соответствия конструкции практическим производственным возможностям. Ранний анализ DFM (проектирование для технологичности производства), правильный выбор материалов, контролируемая обработка и систематический контроль помогают снизить производственные проблемы и поддерживать стабильное качество плат.
Для получения информации о конкретных требованиях к двухслойным печатным платам свяжитесь с компанией VictoryPCB , чтобы обсудить ваши потребности в проектировании и производстве.
