Do laminado de fibra de vidro à placa testada e pronta para montagem, etapa por etapa, ilustrada em corte, com o que acontece com o material e por que aquela etapa existe.
Laminado basePlaca dupla face com cobre nas duas faces
Uma placa de circuito impresso não é impressa e não é montada peça por peça. Ela é construída por adição e subtração de camadas sobre um laminado de fibra de vidro, num encadeamento em que cada etapa só faz sentido por causa da anterior. Furar antes de metalizar, metalizar antes de definir o circuito, definir o circuito antes de proteger o cobre.
Tudo começa com um laminado cobreado. É uma chapa rígida de fibra de vidro trançada, impregnada com resina epóxi e curada sob pressão, que já sai do fabricante com uma folha de cobre laminada nas duas faces. O material mais usado é o FR-4, cuja sigla indica resistência à chama.
Nesta etapa não existe circuito nenhum. As duas faces são cobre contínuo, de ponta a ponta. Todo o desenho que vai virar trilha, ilha e plano de terra ainda está apenas no arquivo Gerber. O que se define aqui é a matéria-prima: a espessura do núcleo, que determina a rigidez e a espessura final da placa, e a gramatura do cobre, que determina quanta corrente as trilhas vão suportar.
Por que a fibra de vidro trançada
O tecido de vidro dá à placa estabilidade dimensional. Sem ele, a resina sozinha se deformaria com calor e umidade, e furos abertos com precisão de centésimo de milímetro sairiam de posição entre uma etapa e outra. A trama visível no corte é essa estrutura.
- Material típico
- FR-4 (fibra de vidro + resina epóxi)
- Espessuras de núcleo
- 0,2 mm a 3,2 mm
- Gramaturas de cobre
- 18 µm, 35 µm e 70 µm
- Estado da placa
- Cobre contínuo, sem furos
FuraçãoPerfuração dos furos conforme o projeto
A placa vai para a furadeira de comando numérico, que executa o arquivo de furação do projeto. Esse arquivo traz três informações por furo: diâmetro, posição e tolerância. As brocas são de metal duro e giram em rotações altas, com avanço controlado, porque estão cortando ao mesmo tempo cobre dúctil e fibra de vidro abrasiva.
Os furos passantes são o que vai permitir, mais adiante, ligar eletricamente a face de cima à de baixo. Neste momento, porém, o furo é apenas um vazio: a parede é resina e fibra, material isolante. Nada conduz ainda.
Onde o multilayer entra no fluxo
É aqui que as placas multilayer reencontram o caminho principal. As camadas internas já foram gravadas, empilhadas com prepreg e prensadas num pacote único; a partir da furação, o pacote multilayer segue exatamente as mesmas etapas de uma dupla face.
- Comando
- Arquivo de furação do projeto
- Ferramenta
- Brocas de metal duro
- Estado da parede
- Isolante, sem cobre
- Convergência
- Multilayer entra nesta etapa
Metalização do furoDesmear e metalização direta
Esta etapa reúne duas operações que preparam o furo para conduzir eletricidade. Ela existe porque a furação entrega um furo cuja parede é material isolante, e nenhum depósito de cobre se sustenta sobre resina e fibra sem preparo.
Desmear
O calor gerado pelo atrito da broca amolece a resina epóxi, que se espalha sobre a parede recém-aberta. O desmear remove esse resíduo de resina e deixa a parede em condições adequadas para a metalização, tanto pela limpeza da borda de cobre exposta no interior do furo quanto pela ancoragem que a superfície passa a oferecer.
Metalização direta
Com a parede preparada, a metalização direta cria uma superfície condutiva contínua sobre toda a face interna do furo. Ela não tem espessura para conduzir a corrente de trabalho do circuito, e não é essa a sua função: o que ela faz é transformar uma parede isolante numa superfície capaz de receber corrente, viabilizando a metalização eletrolítica que virá na etapa 7.
- Operações
- Desmear e metalização direta
- Problema tratado
- Resíduo de resina na parede do furo
- Resultado
- Parede do furo condutiva
- Viabiliza
- Metalização eletrolítica, etapa 7
Laminação do dry-filmAplicação do filme fotossensível nas duas faces
O dry-film é um filme seco fotossensível, fornecido em bobina. Ele é aplicado nas duas faces da placa por rolos aquecidos, que combinam calor e pressão para colá-lo ao cobre sem bolhas nem dobras.
A aderência é o que está em jogo aqui. Qualquer ponto em que o filme não encoste perfeitamente no cobre vira um ponto por onde a solução química vai penetrar nas etapas seguintes, e o defeito só aparece no fim, quando a trilha sai com falha. Por isso a limpeza da superfície de cobre antes da laminação é parte da etapa, não um detalhe.
A partir deste momento a placa circula em ambiente de iluminação controlada, com luz amarela. O filme reage ao ultravioleta, e a luz branca comum contém ultravioleta suficiente para velá-lo.
- Material
- Filme seco fotossensível em bobina
- Aplicação
- Calor, pressão e rolos
- Faces
- Superior e inferior, simultâneas
- Ambiente
- Sala de luz amarela
Exposição do dry-filmImagem do circuito gravada por LDI
A imagem é gravada por LDI, sigla de Laser Direct Imaging. Um laser ultravioleta desenha ponto a ponto sobre o filme, lendo o arquivo de produção diretamente. Não existe fotolito.
Essa ausência é a vantagem do método. O fotolito é uma película que dilata e contrai com temperatura e umidade e precisa ser alinhada mecanicamente sobre a placa; cada uma dessas duas coisas introduz erro de registro. O laser trabalha a partir da coordenada, e pode inclusive compensar a variação dimensional da própria placa medida no momento.
O que a luz faz com o filme
O dry-film é um filme negativo: onde o laser incide, o polímero se reticula e fica insolúvel na solução reveladora; onde o laser não incide, o filme permanece solúvel e será dissolvido na etapa seguinte.
Isso define o que o laser precisa expor. Como o cobre do circuito ainda vai receber depósito eletrolítico, ele precisa ficar descoberto. Portanto o laser expõe o campo, ou seja, as áreas de cobre que mais tarde serão corroídas, e deixa sem exposição o desenho do circuito e a região dos furos. O filme vai permanecer exatamente onde o cobre deve ser removido no fim.
- Método
- LDI, laser ultravioleta direto
- Fotolito
- Não utilizado
- Tipo de filme
- Negativo: exposto fica insolúvel
- Área exposta
- O campo, não o circuito
Revelação do dry-filmRemoção do filme nas áreas não expostas
A placa é imersa ou pulverizada com solução reveladora. O filme que não recebeu laser se dissolve e é levado embora; o filme reticulado pela exposição resiste e permanece colado ao cobre.
O resultado é o molde do circuito, em relevo. O cobre das trilhas, das ilhas e o interior dos furos ficam descobertos, prontos para receber depósito. Todo o resto da superfície segue selado sob o filme, que vai impedir que o depósito aconteça onde não deve.
Daqui em diante o processo é aditivo por um tempo: em vez de tirar cobre, ele será acrescentado, e só nas áreas abertas agora.
- Operação
- Revelação por pulverização
- Filme removido
- Áreas não expostas ao laser
- Cobre descoberto
- Circuito, ilhas e furos
- Próximo passo
- Metalização eletrolítica
Metalização eletrolíticaDepósito de cobre nas trilhas e na parede dos furos
Com o circuito aberto pela revelação, a placa entra na linha de eletrodeposição. Passa corrente, e o cobre em solução se deposita apenas onde há cobre exposto: nas trilhas, nas ilhas e ao longo de toda a parede dos furos. O campo continua selado pelo dry-film e não recebe nada.
É aqui que o furo passante fica pronto de fato. A superfície condutiva criada na etapa 3 era o ponto de partida; agora ela recebe a espessura de cobre que vai efetivamente conduzir a corrente entre a face superior e a inferior da placa. Um furo metalizado com espessura insuficiente é uma falha que só se manifesta com o tempo, sob ciclos térmicos, e é justamente por isso que essa etapa é controlada com rigor.
O depósito também engrossa as trilhas, o que altera a capacidade de corrente do circuito em relação à gramatura original do laminado.
- Método
- Eletrodeposição de cobre
- Recebem depósito
- Trilhas, ilhas e parede dos furos
- Não recebem
- Áreas de campo, sob o dry-film
- Resultado
- Furo passante com espessura de condução
Deposição de estanhoEstanhamento das áreas cobreadas por eletrodeposição
Sem tirar a placa da linha e sem remover o dry-film, o cobre recém-depositado recebe uma camada de estanho, também por eletrodeposição. Como o campo segue coberto pelo filme, o estanho vai exatamente para onde o cobre foi: trilhas, ilhas e parede dos furos.
O estanho não faz parte do circuito
Vale insistir nisso, porque é contraintuitivo. Essa camada é temporária e será retirada na etapa 11. Ela existe por um motivo só: durante a corrosão, na etapa 10, é preciso remover todo o cobre do campo sem tocar no cobre do circuito. O estanho é o que garante essa distinção. Ele resiste à solução que ataca o cobre, e por isso é chamado de resiste de corrosão.
O par cobre-estanho depositado na mesma sequência é o que permite construir o circuito por adição e depois eliminar o excesso por subtração, sem que uma coisa comprometa a outra.
- Método
- Eletrodeposição de estanho
- Função
- Resiste de corrosão
- Cobertura
- Trilhas, ilhas e parede dos furos
- Permanência
- Temporária, removida na etapa 11
Remoção do dry-filmO filme sai e expõe o cobre do campo
O dry-film cumpriu sua função e é removido por completo das duas faces. O que aparece embaixo dele é o cobre original do laminado, aquele que nunca recebeu depósito porque estava selado desde a etapa 6.
A placa fica com duas regiões nitidamente distintas, e é este o estado que torna a próxima etapa possível: o circuito, mais alto e recoberto de estanho, e o campo, rebaixado e com cobre nu. A partir daqui, qualquer solução que ataque cobre vai encontrar apenas o campo pela frente.
- Operação
- Remoção total do filme fotossensível
- Fica exposto
- Cobre do campo, sem depósito
- Fica protegido
- Circuito, sob a camada de estanho
- Próximo passo
- Ataque químico do cobre
Ataque químico do cobreRemoção do cobre não protegido pelo estanho
A placa atravessa a linha de corrosão. A solução dissolve o cobre exposto até chegar ao substrato, e para ali. Onde há estanho, o cobre está blindado e permanece intacto.
Este é o momento em que o circuito passa a existir fisicamente. Até a etapa anterior, as trilhas eram um relevo sobre uma superfície de cobre contínua, eletricamente ligadas entre si por esse cobre de fundo. Ao remover o campo, a corrosão isola cada trilha das demais. O desenho que estava no arquivo Gerber vira condutor separado.
Por que existe limite de largura e espaçamento
A solução não ataca só de cima para baixo. Ela também avança lateralmente sob a borda protegida, um efeito conhecido como ataque lateral. Quanto mais espesso o cobre, mais tempo em contato com a solução e maior esse avanço. É daí que vêm as larguras mínimas de trilha e os espaçamentos mínimos de cada classe de placa: não são limites do desenho, são limites da química.
- Ação
- Remoção do cobre desprotegido
- Proteção
- Camada de estanho sobre o circuito
- Resultado
- Trilhas e ilhas eletricamente isoladas
- Efeito a controlar
- Ataque lateral sob a borda
Remoção do estanhoCircuito em cobre limpo, pronto para a máscara
Cumprida sua função de resiste, o estanho é dissolvido por uma solução seletiva, que o remove sem atacar o cobre embaixo. Restam trilhas, ilhas e paredes de furos em cobre limpo, sobre o substrato.
É o primeiro momento em que a placa se parece com o que o projetista desenhou. Também é o momento em que ela está mais vulnerável: todo o circuito está exposto ao ar, e o cobre oxida. Por isso a sequência não para aqui. As etapas seguintes existem para proteger o que acabou de ser construído, com a máscara de solda cobrindo tudo o que não vai receber solda e o acabamento de superfície preservando a soldabilidade do que vai.
- Operação
- Remoção seletiva do estanho
- Preservado
- Cobre do circuito e dos furos
- Estado da placa
- Circuito concluído, cobre exposto
- Próximo passo
- Aplicação da máscara de solda
Aplicação da máscara de soldaTinta verde fotossensível sobre toda a superfície
A máscara de solda é uma tinta líquida fotossensível, conhecida pela sigla LPI, de Liquid Photoimageable Ink. Ela é aplicada nas duas faces e recobre tudo: trilhas, ilhas e o substrato entre elas. Ao fim desta etapa não há nenhuma abertura, e a placa fica verde por inteiro.
Ela cumpre três funções ao longo da vida da placa. Impede que a solda escorra de uma ilha para a vizinha durante a montagem, que é a origem do nome. Protege o cobre da oxidação e da abrasão. E dá isolamento elétrico entre condutores próximos.
Sobre o verde
A cor é convenção, não exigência técnica. Existem máscaras pretas, azuis, brancas, vermelhas e foscas. O verde se consolidou por oferecer bom contraste para inspeção visual e automática, e permanece como padrão de mercado.
- Material
- Tinta fotossensível LPI
- Cobertura
- Toda a superfície, nas duas faces
- Estado da placa
- Sem aberturas nesta etapa
- Próximo passo
- Exposição UV
Exposição da máscara de soldaExposição UV através do fotolito
Aqui o método muda em relação ao circuito. Enquanto o dry-film foi gravado por laser direto, a máscara é exposta à luz ultravioleta através de um fotolito, um filme com o desenho das aberturas. A placa é posicionada sob o fotolito e recebe a luz.
A máscara também é fotossensível e se comporta como o dry-film: onde a luz passa pelas áreas transparentes do filme, o material polimeriza e passa a resistir ao revelador. Onde o fotolito é opaco, a máscara não recebe luz e continua solúvel. As regiões opacas correspondem às ilhas e às demais aberturas previstas no projeto, que precisam ficar livres para receber solda.
O registro entre o fotolito e a placa é o ponto crítico. Um desvio faz a abertura sair descentrada em relação à ilha, o que reduz a área soldável de um lado e expõe cobre indevidamente do outro.
- Fonte de luz
- Ultravioleta
- Definição da imagem
- Fotolito, não LDI
- Áreas expostas
- Polimerizam e permanecem
- Áreas cobertas
- Seguem solúveis, serão abertas
Revelação da máscara de soldaAs ilhas de solda são abertas
A solução reveladora dissolve a máscara que não recebeu luz, e apenas ela. Abrem-se as ilhas, os pads e as demais aberturas definidas no projeto. Trilhas, planos e todo o restante da superfície continuam cobertos pela máscara polimerizada.
É neste ponto que a placa assume a aparência que qualquer pessoa reconhece: uma superfície verde com pontos de cobre distribuídos. Depois da revelação a máscara passa por cura, que lhe dá a dureza e a resistência química definitivas.
- Operação
- Revelação da máscara
- Removido
- Máscara não exposta à luz
- Aberto
- Ilhas e aberturas de projeto
- Permanece coberto
- Trilhas e planos
Acabamento de superfícieProteção e melhor desempenho nas interconexões
O cobre que a revelação deixou exposto começa a oxidar assim que entra em contato com o ar, e cobre oxidado não solda bem. O acabamento de superfície recobre essas áreas com uma camada que preserva a soldabilidade até o momento da montagem, que pode acontecer meses depois. As trilhas seguem sob a máscara e não recebem nada.
As opções mais usadas
HASL aplica estanho fundido e nivela o excesso com jato de ar quente. É robusto, econômico e tem prazo de validade longo. Deixa a superfície da ilha levemente abaulada, o que pode incomodar em componentes de passo muito fino.
ENIG deposita níquel e uma camada fina de ouro por imersão. Entrega superfície plana e uniforme, boa para BGA e passo fino, com excelente estabilidade em estoque. Custa mais.
OSP aplica um composto orgânico sobre o cobre. É plano e de baixo custo, mas a proteção é mais delicada e tem janela de manuseio mais curta.
A escolha vem da especificação do projeto e depende do tipo de componente, do processo de montagem e do tempo previsto entre a fabricação e a soldagem.
- Recebe acabamento
- Cobre exposto: ilhas e furos
- Não recebe
- Trilhas, protegidas pela máscara
- Função
- Soldabilidade e proteção contra oxidação
- Opções
- HASL, ENIG e OSP
Aplicação da legendaSerigrafia com tinta branca fotossensível
A legenda é a camada de texto e desenho impressa sobre a máscara, quase sempre em branco. Ela traz as referências de componentes, os contornos que indicam onde cada peça se apoia, marcações de polaridade e de pino 1, logotipos, código e revisão da placa.
A tinta é branca e fotossensível, aplicada por serigrafia. Como a máscara, ela passa por exposição à luz ultravioleta e por revelação, permanecendo apenas nas áreas definidas no projeto. As ilhas e o interior dos furos ficam livres de tinta, porque qualquer resíduo ali comprometeria a solda.
A legenda não tem função elétrica. Tem função humana: é o que permite montar, conferir, diagnosticar e reparar a placa anos depois, sem o desenho do projeto em mãos.
- Material
- Tinta branca fotossensível
- Aplicação
- Serigrafia
- Definição
- Exposição UV e revelação
- Função
- Identificação, sem papel elétrico
Acabamento mecânicoCorte no formato final e usinagens
Até este ponto a placa ainda faz parte de um painel maior, que é o formato em que ela circulou por todas as etapas anteriores. Agora ela recebe o contorno definido no projeto, por roteamento em comando numérico, por puncionamento ou por corte, conforme a geometria e o volume.
Na mesma passagem são executadas as demais características mecânicas: rasgos, chanfros, rebaixos e recortes internos. Quando as placas seguem unidas para a montagem automática, é aqui também que se define a forma de separação, por vinco ou por picote.
Os critérios de qualidade são bordas lisas, sem rebarba e sem delaminação, com máscara de solda, legenda e cobre preservados nas proximidades do corte. Uma borda mal acabada compromete o encaixe mecânico e pode iniciar delaminação com o tempo.
- Processos
- Roteamento CNC, puncionamento ou corte
- Também executados
- Rasgos, chanfros e rebaixos
- Critérios
- Bordas lisas, sem rebarbas
- A preservar
- Máscara, legenda e cobre junto à borda
Teste elétricoVerificação de continuidade e isolamento
O teste elétrico faz duas perguntas complementares a cada rede do circuito. A primeira é de continuidade: tudo o que deveria estar ligado está ligado? Ela encontra trilhas interrompidas, furos com metalização deficiente e conexões que não fecham. A segunda é de isolamento: tudo o que deveria estar separado está separado? Ela encontra curtos entre redes vizinhas e resíduos de cobre que a corrosão não removeu.
O roteiro do teste é gerado a partir dos dados do próprio projeto, de modo que a placa é comparada com o que o cliente especificou, não com um padrão genérico.
Dois métodos
No flying probe, agulhas móveis percorrem os pontos de teste uma dupla por vez. Não exige ferramental, o que torna o método adequado a protótipos e lotes pequenos, em troca de mais tempo por placa.
Na cama de pinos, um ferramental dedicado toca todos os pontos ao mesmo tempo. O ferramental custa e leva tempo para ser feito, mas o ensaio por placa é quase instantâneo, o que compensa em séries.
Só depois da aprovação no teste a placa é liberada para embalagem e envio.
- Verifica
- Continuidade e isolamento
- Referência
- Arquivo de teste gerado do projeto
- Métodos
- Flying probe e cama de pinos
- Após aprovação
- Embalagem e expedição
O ramo multilayer
Este fluxograma segue o processo real de produção da Micropress. O caminho principal é o da placa dupla face. O ramo das placas multilayer tem etapas próprias no início, para construir e prensar as camadas internas, e reencontra o fluxo comum na furação.
Placas de quatro camadas ou mais têm um trecho próprio antes da furação, em que as camadas internas são gravadas individualmente, empilhadas com prepreg e prensadas num pacote único. Concluída a prensagem, o pacote entra no fluxo comum a partir da etapa 2.
Núcleo internoPlaca de dupla face para as camadas internas
Nas placas multicamadas o processo não começa pelo laminado externo. Começa pelo núcleo interno, que é uma placa de dupla face como qualquer outra: fibra de vidro trançada com resina epóxi, cobreada nas duas faces.
A diferença está no destino. O cobre deste núcleo não vai virar a face externa da placa; vai virar duas camadas internas, uma em cada face, que ficarão seladas dentro do pacote depois da prensagem. Por isso tudo o que precisa ser corrigido nelas precisa ser corrigido agora, antes do fechamento.
Por que o núcleo não é furado aqui
O núcleo chega inteiro, sem furos e sem circuito. A furação passante só faz sentido depois que as camadas internas estiverem formadas e o pacote prensado, porque o furo precisa atravessar a placa já montada para interligar todas as camadas de uma vez.
- Material
- FR-4 (fibra de vidro + resina epóxi)
- Faces cobreadas
- Duas, ainda sem circuito
- Camadas geradas
- Duas camadas internas por núcleo
- Estado da placa
- Sem furos e sem circuito
Laminação do dry-film internoFilme fotossensível aplicado sobre o cobre do núcleo
O núcleo recebe uma folha de dry-film, o mesmo filme fotossensível usado no fluxo comum, aplicado sobre o cobre por rolos laminadores com calor e pressão. As duas faces são cobertas, porque as duas vão virar camadas internas.
O filme cobre toda a superfície, contínuo e sem desenho nenhum. Ele não é o circuito: é o meio onde o circuito vai ser gravado. Quem define o desenho é a luz que incide sobre ele na etapa seguinte.
Por que a limpeza pesa tanto aqui
Qualquer partícula presa entre o cobre e o filme abre um caminho para a corrosão atacar onde não devia, e o defeito aparece como uma falha na trilha da camada interna. Na face externa um problema desses ainda é visível e recuperável. Numa camada interna não: depois da prensagem ela fica selada dentro da placa, sem inspeção e sem retoque.
- Material
- Dry-film fotossensível
- Aplicação
- Rolos laminadores, com calor e pressão
- Cobertura
- Integral, nas duas faces
- Próximo passo
- Exposição por LDI
Exposição das camadas internas por LDIGravação do padrão nas camadas internas
O equipamento é o mesmo do fluxo comum: um laser ultravioleta desenha o padrão ponto a ponto sobre o dry-film, lendo o arquivo de produção diretamente, sem fotolito. A vantagem é a mesma, e aqui pesa ainda mais: sem película intermediária para dilatar, contrair e ser alinhada à mão, o registro fica preso à coordenada.
Por que a polaridade aqui é invertida
No fluxo comum o laser expõe o campo, e o circuito fica descoberto para receber depósito eletrolítico. Nas camadas internas acontece o contrário: o laser expõe o circuito, e é o campo que fica descoberto.
A razão é que aqui não existe depósito. A camada interna não tem furo para metalizar e não recebe cobre eletrolítico; o cobre dela já está todo lá, desde o laminado. O que sobra é retirar o excesso. Então o filme precisa proteger justamente aquilo que deve permanecer, trilhas e ilhas, e deixar exposto o que o ataque químico vai remover. Mesmo filme, mesma química, objetivo oposto.
O registro entre as camadas
Cada face de cada núcleo precisa casar com todas as outras camadas do pacote e com a furação que só virá depois da prensagem. Um desvio aqui não tem conserto: a partir da prensagem essas camadas ficam seladas dentro da placa.
- Método
- LDI — Laser Direct Imaging
- Fotolito
- Não utilizado
- Filme permanece sobre
- Trilhas e ilhas (circuito)
- Próximo passo
- Revelação e corrosão interna
Revelação do dry-film internoO filme não exposto é removido e o circuito aparece
A solução reveladora dissolve o filme que não recebeu laser e leva embora. O filme reticulado pela exposição resiste e permanece colado ao cobre, formando o molde do circuito interno.
Repare onde o filme ficou: sobre as trilhas e sobre as ilhas, e as ilhas são discos inteiros, sem furo e sem anel. O que fica descoberto é o campo em volta, e é esse cobre que a corrosão vai remover na etapa seguinte.
A mesma operação, resultado oposto
É a mesma revelação da etapa 6 do fluxo comum, com a mesma química. Lá o filme sobrava no campo e abria o circuito para receber depósito. Aqui sobra sobre o circuito e abre o campo para ser corroído. A diferença não está na operação, está no que foi exposto ao laser.
- Operação
- Revelação por solução alcalina
- Filme removido
- Áreas não expostas ao laser (o campo)
- Filme mantido
- Trilhas e ilhas, inclusive o centro das ilhas
- Próximo passo
- Corrosão do cobre interno
Corrosão do cobre internoO campo é removido e o circuito interno fica formado
A solução de corrosão ataca o cobre que ficou descoberto e o remove até o substrato. Onde havia campo, agora aparece a fibra de vidro. O que estava sob o dry-film não é tocado, e é justamente esse cobre que passa a ser o circuito da camada interna.
Aqui a camada interna termina de existir como desenho. A largura das trilhas e o espaçamento entre elas ficam definidos neste momento, e são eles que determinam a impedância e o isolamento da camada.
O filme ainda não sai
Ao fim da corrosão o circuito continua coberto pelo dry-film, que fez seu trabalho e agora sobra. Tirá-lo é a etapa seguinte. Também não há furo nenhum: a furação atravessa o pacote inteiro e só acontece depois da prensagem.
- Operação
- Corrosão química por pulverização
- Cobre removido
- Campo, fora das áreas protegidas
- Cobre mantido
- Trilhas e ilhas, sob o filme
- Próximo passo
- Remoção do dry-film interno
Remoção do dry-film internoO circuito interno fica descoberto
O dry-film já cumpriu sua função e agora atrapalha. Uma solução própria o dissolve e o retira, sem atacar o cobre que ele estava protegendo. O que fica é a camada interna como ela vai existir dentro da placa: trilhas e ilhas de cobre nu sobre o substrato.
Este é o último momento em que a camada interna pode ser vista e conferida. A partir da prensagem ela some para dentro do pacote, sem acesso e sem retoque, e qualquer falha que passe daqui vai junto.
- Operação
- Remoção química do filme
- Resultado
- Cobre nu nas trilhas e ilhas
- Campo
- Substrato exposto, sem cobre
- Próximo passo
- Tratamento de aderência
Tratamento de aderência das camadas internasPreparação da superfície do cobre para a prensagem
Antes de o pacote ser fechado, o cobre das camadas internas passa por um tratamento de superfície. Ele não mexe no desenho do circuito: age apenas na camada mais externa do cobre, mudando a textura e o aspecto, que fica fosco.
O objetivo é mecânico. A resina do prepreg precisa agarrar nesse cobre e continuar agarrada depois de anos de ciclos térmicos. Superfície lisa oferece pouca área de contato; superfície microrrugosa multiplica essa área e trava a resina.
Por que essa aderência importa tanto
Falha de aderência numa camada interna não aparece na fábrica. Aparece depois, como delaminação, quando a placa já está montada no produto do cliente e o conjunto passa por aquecimento e resfriamento repetidos.
- Onde age
- Superfície do cobre das camadas internas
- Efeito
- Superfície microrrugosa e fosca
- Finalidade
- Aderência da resina do prepreg
- Próximo passo
- Empilhamento das camadas
Empilhamento das camadasO pacote é montado em registro, pronto para a prensa
O núcleo tratado é montado entre folhas de prepreg e folhas de cobre. O prepreg é o mesmo tecido de fibra de vidro do laminado, mas com a resina ainda parcialmente curada, no estado B: sólido ao toque, e capaz de amolecer, escorrer e curar de vez sob calor e pressão. É ele que vai colar tudo e ao mesmo tempo isolar uma camada da outra.
A ilustração mostra uma placa de quatro camadas: as duas faces do núcleo são as camadas internas, e as duas folhas de cobre externas virão a ser as faces da placa. Mais camadas significam mais núcleos e mais prepregs na mesma lógica de alternância.
O registro é o que está em jogo aqui
As camadas são alinhadas por pinos, e o alinhamento precisa valer para o pacote inteiro, porque a furação que vem depois vai atravessar todas de uma vez. Um desvio no empilhamento não aparece agora: aparece no furo que passa raspando uma ilha interna, quando a placa já está fechada.
- Exemplo ilustrado
- Quatro camadas, com um núcleo
- Prepreg
- Fibra de vidro com resina em estado B
- Faces externas
- Folhas de cobre, ainda sem circuito
- Próximo passo
- Prensagem e resfriamento
Prensagem e resfriamentoCalor e pressão transformam a pilha num pacote único
O pacote entra na prensa e recebe calor e pressão controlados. A resina do prepreg amolece, escorre, preenche os vãos entre as trilhas das camadas internas e depois cura de vez. O que era uma pilha de folhas soltas vira uma peça só.
O resfriamento é parte do ciclo, não o fim dele. Feito de forma controlada, evita tensões internas e empenamento, e é o que garante a estabilidade dimensional que a furação vai exigir logo em seguida.
O que sai da prensa
Um painel rígido, com as camadas internas seladas e encapsuladas na resina, e com cobre contínuo nas duas faces externas. É exatamente o estado do laminado da etapa 1, com circuito escondido dentro. Por isso o ramo multilayer termina aqui e o painel segue para a furação, na etapa 2 do fluxo comum.
- Operação
- Prensagem a quente sob pressão
- Temperatura
- Controlada, conforme o material
- Pressão
- Controlada e uniforme em toda a área
- Próximo passo
- Furação — etapa 2 do fluxo comum