Bagaimana vias dibuat secara komersial?

17

Bagaimana atau apakah vias dibuat secara komersial?

Wikipedia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Via_(electronics) ) menyebutkan "Lubang dibuat konduktif dengan menyepuh dgn listrik, atau dilapisi dengan tabung atau paku keling"

Adakah yang bisa memberikan rincian lebih lanjut tentang proses ini, dengan maksud untuk mereplikasi proses tersebut? (Saya menyadari cara DIY standar adalah dengan memasang beberapa single-core melalui dan menyoldernya. Kelihatannya relatif lambat dan tidak setuju dengan otomatisasi).

pcb manufacturing via orangenarwhals
sumber
Saya tidak tahu jawabannya, tetapi di sini ada beberapa tautan yang layak untuk dibaca (saya juga tertarik dengan topik ini): en.wikipedia.org/wiki/Electroplating dan hackaday.com/2012/10/03/ ...
Shamtam
@orangenarwhals Anda mungkin menemukan video ini menarik: PCB Copper Panel Plating Melalui-Lubang / Melalui Tutorial
Nick Alexeev
Mengapa ada orang yang menurunkan pertanyaan yang sah seperti ini?
Chris Laplante
Pakaian AS ini: thinktink.com menawarkan bahan kimia yang diperlukan untuk melakukan aktivasi dan pelapisan. Saya tidak pernah berurusan dengan mereka, tetapi saya pikir jarang menemukan pemasok seperti itu yang tidak ditujukan untuk produksi massal, sangat layak mendapat komentar.
Spehro Pefhany
Saya telah mendengar beberapa orang menggunakan kit perbaikan defogger jendela belakang untuk "plating" vias. Perlu berhati-hati tentang penolakan itu dan mungkin harus melakukannya setelah reflow.
Joe

Jawaban:

22

Produksi PCB setelah penumpukan obat:

  1. Bor lubangnya. Ini adalah melalui lapisan luar tembaga padat (tidak terukir) dan fitur lapisan internal terukir (untuk papan lapisan 4+).

  2. Duri tembaga dihilangkan dalam proses deburring.

  3. Resin epoksi leleh dihilangkan dengan proses desmear kimia. (Tanpa ini, Anda tidak bisa mendapatkan cakupan pelapisan yang baik untuk tembaga internal.)
    Klarifikasi: Langkah ini hanya pada 4+ papan lapisan. Pelapisan di sekitar cincin annular melalui atas dan bawah akan mendapatkan konduksi yang baik pada papan 2 lapisan, bahkan jika ujungnya terisolasi epoksi.

  4. Kadang-kadang (tetapi kurang terlihat karena bahan kimia organik yang diperlukan) resin dan serat gelas terukir kembali untuk mengekspos lebih banyak lapisan tembaga. (Sekali lagi: hanya pada 4+ papan layer)

  5. Sekitar 50 mikron tembaga tanpa elektro diendapkan di dalam lubang untuk memungkinkan elektroplating.

  6. Penahan polimer ditambahkan ke papan untuk menutupi semua yang akan tergores (semua kecuali melalui bantalan, bantalan normal, jejak, dll).

  7. Sekitar 1 mil dari tembaga dilapisi disimpan ke dalam tong dan pada setiap permukaan PCB tidak ditutupi dengan resisten.

  8. Tahanan logam dilapisi tembaga dilapisi.

  9. Tahanan polimer dihapus.

  10. Proses Etsa menghilangkan semua tembaga yang tidak tercakup oleh resistansi logam.

  11. Tahanan logam dihapus.

  12. Topeng solder diterapkan.

  13. Permukaan akhir diterapkan (HASL, ENIG, dll.)

Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan tentang vias dan DIY melalui penggantian. Ekspansi termal adalah kematian papan PCB, dan vias adalah bagian yang paling banyak disalahgunakan.

Bahan FR4 adalah serat gelas resin diresapi. Jadi Anda memiliki menenun serat dalam arah X dan Y, ditutupi dengan "Jello". Serat gelas memiliki CTE kecil (Koefisien Ekspansi Termal). Jadi papan mungkin memiliki 12-18 ppm \ C dalam arah X dan Y. Tidak ada serat kaca yang membatasi gerak pada arah Z (ketebalan papan). Jadi mungkin memperluas 70-80 ppm \ C. Tembaga hanya sebagian kecil dari jumlah itu. Jadi saat papan memanas, ia menarik-narik tong via. Di sinilah celah akan terbentuk antara lapisan dalam dan laras via, memutuskan koneksi listrik dan membunuh sirkuit.

Untuk rumah yang dibuat via, Anda kemungkinan besar akan memiliki masalah dengan pelapisan yang paling tipis di tengah-tengah laras, dan daerah ini gagal dengan ekspansi suhu.

Joe
sumber
Apakah langkah ketiga (menghilangkan kelebihan resin epoksi) hanya diperlukan di 4+ papan lapisan? Apakah saya benar berpikir resin ini diperkenalkan ketika menempelkan lapisan-lapisan itu bersama-sama?
Calrion
1
Resin ada di papan 2 lapisan, tetapi Anda benar dalam desmear hanya proses papan 4+ (sudah lama sejak saya sudah di hanya 2 lapisan). Bahan FR4 hanya serat gelas dengan resin. Perbedaan antara 2 lapisan dan lapisan yang lebih tinggi adalah penggunaan prepreg (versi sembuh sebagian dari bahan yang sama yang membentuk papan 2 lapisan sebelumnya). Jadi resin selalu ada dan pengeboran melelehkannya dan mengoleskannya.
Joe
1
Perlu diketahui bahwa tembaga dalam vias jauh lebih tipis daripada tembaga pada lapisan papan.
Will
1
Benar-benar dan bahwa kecuali rumah dewan mengontrol hal-hal dengan baik atau ukuran via besar sehubungan dengan minimum rumah dewan dapat hebat, ketebalan via dapat bervariasi di sepanjang laras. Terkadang sampai pada titik bahwa papan akan gagal sebelum waktunya dengan ekspansi termal.
Joe
Saya pikir langkah 5 adalah yang paling "ajaib" yang kebanyakan orang tidak tahu cara meniru di rumah.
PlasmaHH
6

Salah satu alternatif komersial untuk pelapisan untuk papan prototipe 2-lapisan adalah dengan menggunakan paku keling, seperti mesin ini . DIYer dapat menyolder paku keling alih-alih menekannya, atau membuat cetakan yang cocok untuk cetakan yang lebih murah jika mereka memiliki akses ke mesin bubut.

Pete Kirkham
sumber
Anda dapat menyolder timah dari komponen lubang atau kawat di kedua sisi untuk 2 lapisan. Saya telah melakukan ini kembali pada hari-hari awal.
Joe