4層PCB製造完全ガイド:ステップバイステッププロセス(後編)
4層またはその他の多層PCBの製造は、複数のステップを含む労働集約的なプロセスです。各ステップがボードの全体品質を決定する上で重要な意味を持つため、精密に実行する必要があります。前回の記事では、4層PCB生産の最初のいくつかのステップを列挙しました。今回はその続きとして、残りのプロセスを簡潔に説明します。
4層PCB生産に関わるステップ
メッキと銅堆積が完了したら(前回記事で説明)、次は外層イメージングです。このプロセスとその他のプロセスで何が起こるか見ていきましょう。
9. 外層イメージング:
フォトレジストプロセスをここで繰り返しますが、今度はパネルの外層で実施。汚染を避けるため、無菌室で実施されます。
10. メッキ:
この段階では、外層から露出したパネル領域に銅電解メッキを実施。銅メッキの下に、パネルを保護するための錫メッキを施します。
11. フォトレジスト剥離:
メッキに続き、パネルからフォトレジストを剥離。アルカリ溶液を使用して剥離します。
12. 最終エッチング:
この段階で、不要な銅を再度除去。一般的にアンモニア系エッチャントを使用。
13. 錫剥離:
基板上の銅は全てエッチレジスト(錫)で覆われており、濃硝酸で徹底的に洗浄する必要があります。この段階終了時、PCB上に明確な銅の輪郭が見えます。
14. ソルダーマスク:
基板製造で最も重要なプロセスの一つで、慎重に実施する必要があります。この段階では、ボードの両面にエポキシインクを塗布。インク塗布に満足したら、次はPCB上にソルダーマスクフィルムを適用。基板をUV光のフラッシュにさらします。
15. 表面処理:
部品とベアボードPCBの間にコーティングを施し、露出した銅回路を保護すると同時に、はんだ付け可能な表面を確保します。一般的に使用される表面処理は以下の通り:
- Sn/Pb ホットエアソルダーレベリング(HASL)
- 鉛フリーHASL
- 有機ソルダビリティ保存剤(OSP)
- 浸漬銀(白)
- 錫電解ニッケル/金(ハード&ソフトAuワイヤボンダブル)
- 無電解ニッケル浸漬金(ENIG)
- 無電解ニッケル
- 無電解パラジウム浸漬金(ENEPIG)
16. シルクスクリーン:
通常白色で人間が読める文字のインクトレース層で、部品側に適用。シルクスクリーニングは、部品、テストポイント、PCB/PCBA部品番号、警告シンボル、会社ロゴなどの識別のために実施されます。
17. 電気テスト:
4層PCBは、製造のあらゆる段階で製造欠陥についてテストされます。PCBメーカーは、ネイルベッド治具法、フライングプローブ法、インサーキットテスト(ICT)、機能テスト、X線検査など、複数の方法を用いてボードの欠陥とエラーを検出。この段階でPCBは完成と見なされます。
前回記事と今回記載のステップは、多層PCB生産の基本ですが、メーカーによって変更される傾向があります。しかし、Creative Hi-Techのようなほぼ全ての大手メーカーは、4層PCB生産で記載のような体系的な手順を遵守しています。これにより、企業は混乱の余地なく仕様通りにPCBプロジェクトを完了し、顧客へのオンタイムデリバリーを確保できます!
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