مفتاح التحكم في عملية الإنتاج للمستوى العالي PCB مجلس

تُعرَّف لوحة الدائرة الكهربائية الشاهقة عمومًا بأنها لوحة دوائر متعددة الطبقات شاهقة الارتفاع وتتكون من 10 إلى 20 طابقًا أو أكثر ، وهي أكثر صعوبة في المعالجة من اللوحات التقليدية. لوحة دوائر متعددة الطبقات ولها متطلبات عالية الجودة والموثوقية. وهي تستخدم بشكل أساسي في معدات الاتصالات ، والخوادم المتطورة ، والإلكترونيات الطبية ، والطيران ، والتحكم الصناعي ، والمجالات العسكرية وغيرها. في السنوات الأخيرة ، لا يزال طلب السوق على اللوحات الشاهقة في مجالات اتصالات التطبيقات والمحطات الأساسية والطيران والجيش قوياً. مع التطور السريع لسوق معدات الاتصالات في الصين ، فإن آفاق السوق للوحات الشاهقة واعدة.

في الوقت الحاضر، الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلورالتي يمكن أن تنتج كميات كبيرة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الصين تأتي بشكل أساسي من الشركات ذات التمويل الأجنبي أو عدد قليل من الشركات المحلية. لا يتطلب إنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور الشاهق استثمارًا في التكنولوجيا والمعدات العالية فحسب ، بل يتطلب أيضًا تراكم خبرة الفنيين وموظفي الإنتاج. في الوقت نفسه ، فإن إجراءات اعتماد العملاء لاستيراد ثنائي الفينيل متعدد الكلور الشاهقة صارمة ومرهقة. لذلك ، فإن الحد الأدنى لدخول ثنائي الفينيل متعدد الكلور الشاهق إلى المؤسسة مرتفع ودورة إنتاج التصنيع طويلة. أصبح متوسط ​​عدد طبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مؤشرًا تقنيًا مهمًا لقياس المستوى الفني وهيكل المنتج لشركات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تصف هذه الورقة بإيجاز صعوبات المعالجة الرئيسية التي تمت مواجهتها في إنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور الشاهقة ، وتقدم نقاط التحكم الرئيسية لعمليات الإنتاج الرئيسية لثنائي الفينيل متعدد الكلور الشاهقة للرجوع إليها.

1 ، صعوبات الإنتاج الرئيسية

مقارنةً بخصائص منتجات لوحات الدارات الكهربائية التقليدية ، تتميز لوحات الدارات الكهربائية الشاهقة بخصائص الألواح الأكثر سمكًا ، والطبقات الأكثر كثافة ، والخطوط الأكثر كثافة ، وحجم الوحدة الأكبر ، والطبقة العازلة الأرق ، والمتطلبات الأكثر صرامة للمساحة الداخلية ، ومحاذاة الطبقة البينية ، والتحكم في المعاوقة. والموثوقية.

1.1 صعوبات في محاذاة الطبقة البينية

نظرًا للعدد الكبير من طبقات الألواح الشاهقة ، فإن تصميم العميل لديه متطلبات صارمة بشكل متزايد حول محاذاة طبقات PCB ، وعادة ما يتم التحكم في تفاوت المحاذاة بين الطبقات إلى ± 75 ميكرون. بالنظر إلى تصميم الحجم الكبير للوحدة للوحة الشاهقة ، ودرجة الحرارة المحيطة والرطوبة في ورشة نقل الرسومات ، وتراكب الخلع ووضع تحديد المواقع البينية الناتج عن التمدد غير المتسق والانكماش لطبقات اللوحة الأساسية المختلفة ، يكون من الصعب التحكم في الطبقة البينية محاذاة لوحة شاهقة.

1.2 الصعوبات في صنع الدائرة الداخلية

تعتمد اللوحة الشاهقة مواد خاصة مثل Tg العالي والسرعة العالية والتردد العالي والنحاس السميك وطبقة عازلة رقيقة ، مما يضع متطلبات عالية للتصنيع والتحكم في حجم الرسم للدائرة الداخلية ، مثل سلامة إشارة المعاوقة مما يزيد من صعوبة تصنيع الدائرة الداخلية. عرض الخط وتباعد الأسطر صغيران ، وتزداد الدوائر المفتوحة والقصيرة ، والزيادات القصيرة الصغيرة ، ومعدل التأهيل منخفض ؛ هناك العديد من طبقات الإشارة للخطوط الدقيقة ، ويزداد احتمال اكتشاف AOI المفقود في الطبقة الداخلية ؛ اللوحة الأساسية الداخلية رقيقة وسهلة الطي ، مما يؤدي إلى ضعف التعرض ، ومن السهل لفها بعد النقش ؛ معظم الألواح الشاهقة عبارة عن لوحات نظام ذات حجم وحدة كبير ، وتكلفة تخريد المنتجات النهائية مرتفعة نسبيًا.

1.3 صعوبات التصنيع الملحة

عندما يتم تركيب العديد من الألواح الداخلية والألواح شبه المعالجة ، فمن السهل حدوث عيوب مثل اللوح المنزلق ، والتفريغ ، وتجويف الراتنج وبقايا الفقاعات في إنتاج العقص. عند تصميم الهيكل الرقائقي ، من الضروري مراعاة مقاومة الحرارة ، ومقاومة الجهد ، وكمية تعبئة الغراء والسمك المتوسط ​​للمادة ، وتعيين برنامج ضغط صفيح مرتفع الارتفاع معقول. هناك العديد من الطبقات ، ولا يمكن أن يكون التحكم في التمدد والانكماش وتعويض معامل الحجم متسقًا ؛ طبقة العزل البينية رقيقة ، والتي من السهل أن تؤدي إلى فشل اختبار موثوقية الطبقة البينية. الشكل 1 هو رسم تخطيطي لعيب تفريغ الصفيحة المتفجرة بعد اختبار الإجهاد الحراري.

Fig.1

1.4 صعوبات الحفر

يزيد استخدام الألواح النحاسية الخاصة ذات Tg العالي والسرعة العالية والتردد العالي والسميك من صعوبة حفر خشونة الحفر وإزالة أوساخ الحفر. هناك العديد من الطبقات ، يتراكم سمك النحاس الكلي وسمك اللوح ، وأداة الحفر سهلة الكسر ؛ فشل Caf الناجم عن BGA الكثيف والتباعد الضيق للجدار ؛ نظرًا لسمك اللوحة ، من السهل التسبب في مشكلة الحفر المائل.

2 ، مفتاح التحكم في عملية الإنتاج

2.1 اختيار المواد

مع تطوير المكونات الإلكترونية في اتجاه الأداء العالي والوظائف المتعددة ، فإنه يوفر أيضًا نقل إشارة عالي التردد وعالي السرعة. لذلك ، من الضروري أن يكون ثابت العزل وفقد العازل لمواد الدوائر الإلكترونية منخفضًا نسبيًا ، بالإضافة إلى انخفاض CTE ، وامتصاص منخفض للماء ، وأفضل مواد مغلفة بالنحاس عالية الأداء ، وذلك لتلبية متطلبات المعالجة والموثوقية العالية. – صعود المجالس. يشمل موردو الألواح المشتركة بشكل أساسي سلسلة ، وسلسلة ب ، وسلسلة ج ، وسلسلة د. انظر الجدول 1 لمقارنة الخصائص الرئيسية لهذه الركائز الداخلية الأربعة. بالنسبة للوحة الدائرة النحاسية السميكة عالية الارتفاع ، يتم اختيار الصفيحة شبه المعالجة ذات المحتوى العالي من الراتينج. كمية تدفق الغراء للورقة شبه المعالجة بين الطبقات كافية لملء رسومات الطبقة الداخلية. إذا كانت الطبقة المتوسطة العازلة سميكة جدًا ، فمن السهل أن تكون اللوحة النهائية سميكة جدًا. على العكس من ذلك ، إذا كانت الطبقة المتوسطة العازلة رقيقة جدًا ، فمن السهل أن تتسبب في مشاكل الجودة مثل التقسيم الطبقي المتوسط ​​وفشل اختبار الجهد العالي. لذلك ، فإن اختيار المواد المتوسطة العازلة مهم للغاية.

2.2 تصميم الهيكل الرقائقي

العوامل الرئيسية التي يتم أخذها في الاعتبار في تصميم الهيكل الرقائقي هي مقاومة الحرارة ، ومقاومة الجهد ، وكمية تعبئة الغراء وسماكة الطبقة العازلة للمادة ، ويجب اتباع المبادئ الرئيسية التالية.

(1) يجب أن تكون الشركة المصنعة للصفائح شبه المعالجة واللوحة الأساسية متسقة. من أجل ضمان موثوقية ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يجب عدم استخدام لوح واحد 1080 أو 106 شبه معالج لجميع طبقات الصفيحة شبه المعالجة (ما لم يكن لدى العميل متطلبات خاصة). عندما لا يكون لدى العميل متطلبات سماكة متوسطة ، يجب ضمان السماكة المتوسطة بين الطبقات لتكون ≥ 0.09 مم وفقًا لـ ipc-a-600g.

(2) عندما يطلب العملاء لوحة Tg عالية ، يجب أن تستخدم اللوحة الأساسية والصفائح شبه المعالجة مواد تيراغرام عالية مقابلة.

(3) بالنسبة للركيزة الداخلية 3 أوقية أو أعلى ، حدد الصفيحة شبه المعالجة بمحتوى راتينج عالي ، مثل 1080r / C65٪ ، 1080hr / C 68٪ ، 106R / C 73٪ ، 106hr / C76٪ ؛ ومع ذلك ، يجب تجنب التصميم الإنشائي لجميع الألواح شبه المعالجة بالغراء عالية الـ 106 التي يبلغ عددها 106 قدر الإمكان لمنع تراكب XNUMX صفائح شبه معالجة متعددة. نظرًا لأن خيوط الألياف الزجاجية رقيقة جدًا ، ينهار غزل الألياف الزجاجية في منطقة الركيزة الكبيرة ، مما يؤثر على ثبات الأبعاد وتفريغ الصفيحة من الانفجار.

(4) إذا لم يكن لدى العميل متطلبات خاصة ، فإن تحمل سماكة الطبقة العازلة للطبقة البينية يتم التحكم فيه بشكل عام بواسطة + / – 10٪. بالنسبة للوحة المقاومة ، يتم التحكم في تحمل سماكة العزل الكهربائي عن طريق التسامح ipc-4101 C / M. إذا كان عامل تأثير المعاوقة مرتبطًا بسمك الركيزة ، فيجب أيضًا التحكم في تفاوت اللوحة عن طريق التسامح ipc-4101 C / M.

2.3 التحكم في محاذاة الطبقة البينية

من أجل دقة تعويض حجم اللوحة الأساسية الداخلية والتحكم في حجم الإنتاج ، من الضروري التعويض بدقة عن حجم الرسم لكل طبقة من الألواح الشاهقة من خلال البيانات وخبرة البيانات التاريخية التي تم جمعها في الإنتاج لفترة معينة لضمان اتساق التمدد والانكماش لكل طبقة من الألواح الأساسية. حدد وضع تحديد موقع الطبقة البينية عالي الدقة والموثوق به قبل الضغط ، مثل تركيب الدبوس والذوبان الساخن والمسمار. يعد تحديد إجراءات عملية الضغط المناسبة والصيانة اليومية للضغط هو المفتاح لضمان جودة الضغط ، والتحكم في الغراء المضغوط وتأثير التبريد ، وتقليل مشكلة خلع الطبقة البينية. يجب مراعاة التحكم في محاذاة الطبقة البينية بشكل شامل من خلال عوامل مثل قيمة تعويض الطبقة الداخلية ، ووضع تحديد المواقع بالضغط ، ومعلمات عملية الضغط ، وخصائص المواد وما إلى ذلك.

2.4 عملية الخط الداخلي

نظرًا لأن القدرة التحليلية لآلة التعريض التقليدية أقل من 50 ميكرومتر لإنتاج الألواح الشاهقة ، يمكن تقديم جهاز التصوير المباشر بالليزر (LDI) لتحسين قدرة تحليل الرسومات ، والتي يمكن أن تصل إلى 20 ميكرومتر أو نحو ذلك. دقة المحاذاة لآلة التعريض الضوئي التقليدية هي ± 25 ميكرون. دقة المحاذاة بين الطبقات أكبر من 50 ميكرومتر。 باستخدام آلة التعرض عالية الدقة للمحاذاة ، يمكن تحسين دقة محاذاة الرسومات إلى 15 ميكرومتر ، والتحكم في دقة محاذاة الطبقة البينية 30 ميكرومتر ، مما يقلل من انحراف المحاذاة للمعدات التقليدية ويحسن دقة محاذاة الطبقة البينية للبلاطة الشاهقة.

من أجل تحسين قدرة الحفر للخط ، من الضروري إعطاء تعويض مناسب لعرض الخط والوسادة (أو حلقة اللحام) في التصميم الهندسي ، بالإضافة إلى اعتبارات التصميم الأكثر تفصيلاً لمبلغ التعويض الخاص الرسومات ، مثل خط الإرجاع والخط المستقل. تأكد مما إذا كان تعويض التصميم لعرض الخط الداخلي ومسافة الخط وحجم حلقة العزل والخط المستقل وثقب المسافة إلى الخط معقولًا ، وإلا غير التصميم الهندسي. هناك متطلبات تصميم مقاومة ومفاعلة حثي. انتبه إلى ما إذا كان تعويض التصميم للخط المستقل وخط المعاوقة كافيين. التحكم في المعلمات أثناء الحفر. لا يمكن تنفيذ إنتاج الدُفعات إلا بعد التأكد من أن القطعة الأولى مؤهلة. لتقليل التآكل الجانبي للحفر ، من الضروري التحكم في التركيب الكيميائي لكل مجموعة من محلول الحفر ضمن أفضل نطاق. معدات خط الحفر التقليدية لديها قدرة حفر غير كافية. يمكن تحويل المعدات أو استيرادها تقنيًا إلى معدات خط حفر عالية الدقة لتحسين اتساق النقش وتقليل المشكلات مثل الحواف الخشنة والحفر غير النظيف.

2.5 عملية الضغط

في الوقت الحاضر ، تشتمل طرق تحديد موضع الطبقة البينية قبل الضغط بشكل أساسي على: الدبوس لام ، والذوبان الساخن ، والبرشام ، والجمع بين الذوبان الساخن والمسمار. يتم اعتماد طرق تحديد المواقع المختلفة لهياكل المنتجات المختلفة. بالنسبة للبلاطة عالية الارتفاع ، يتم استخدام طريقة تحديد المواقع ذات الأربع فتحات (المسمار لام) أو طريقة الانصهار + التثبيت. يجب أن تثقب آلة التثقيب المفتوحة فتحة تحديد الموضع ، ويجب التحكم في دقة التثقيب في حدود ± 25 ميكرون أثناء الانصهار ، يجب استخدام الأشعة السينية للتحقق من انحراف الطبقة للوحة الأولى التي تم تصنيعها بواسطة آلة الضبط ، والدُفعة لا يمكن إجراؤه إلا بعد أن يتم تأهيل انحراف الطبقة. أثناء إنتاج الدُفعات ، من الضروري التحقق مما إذا كانت كل لوحة قد ذابت في الوحدة لمنع التفريغ اللاحق. تتبنى معدات الضغط مكبسًا داعمًا عالي الأداء لتلبية دقة المحاذاة بين الطبقات وموثوقية الألواح الشاهقة.

وفقًا للهيكل الرقائقي للوحة الشاهقة والمواد المستخدمة ، قم بدراسة إجراء الضغط المناسب ، واضبط أفضل معدل ارتفاع في درجة الحرارة ومنحنى ، وقلل بشكل مناسب معدل ارتفاع درجة الحرارة للوحة المضغوطة في إجراء الضغط التقليدي للوحة الدائرة متعددة الطبقات ، إطالة وقت المعالجة بدرجة الحرارة العالية ، وجعل الراتنج يتدفق ويتصلب بشكل كامل ، وتجنب المشاكل مثل الصفيحة المنزلقة وخلع الطبقة البينية في عملية الضغط. لا يمكن أن تكون اللوحات ذات قيم TG المختلفة هي نفس اللوحات الشبكية ؛ لا يمكن خلط الألواح ذات المعلمات العادية بألواح ذات معلمات خاصة ؛ لضمان عقلانية معامل التمدد والانكماش المحدد ، تختلف خصائص الألواح المختلفة والألواح شبه المعالجة ، لذلك يجب الضغط على معلمات الصفيحة شبه المعالجة المقابلة ، ويجب التحقق من معلمات العملية للمواد الخاصة التي تحتوي على لم يستعمل أبدا.

2.6 عملية الحفر

نظرًا للسمك الزائد للوحة والطبقة النحاسية الناتجة عن تراكب كل طبقة ، فإن لقمة الحفر تالفة بشكل خطير ومن السهل كسر لقمة الحفر. يجب تقليل عدد الثقوب وسرعة السقوط وسرعة الدوران بشكل مناسب. قم بقياس تمدد وانكماش اللوح بدقة لتوفير معامل دقيق ؛ إذا كان عدد الطبقات ≥ 14 ، قطر الثقب ≤ 0.2mm أو المسافة من الحفرة إلى الخط ≤ 0.175mm ، يجب استخدام جهاز الحفر بدقة موضع الثقب ≤ 0.025mm للإنتاج ؛ القطر φ قطر الثقب فوق 4.0 مم يتبنى الحفر خطوة بخطوة ، ونسبة قطر السماكة هي 12: 1. يتم إنتاجه عن طريق الحفر التدريجي والحفر الإيجابي والسلبي ؛ التحكم في سمك ثقب الحفر. يتم حفر اللوح الشاهق بسكين حفر جديد أو سكين حفر تجليخ قدر الإمكان ، ويجب التحكم في سماكة الفتحة في حدود 25um. من أجل تحسين مشكلة ثقب الحفر للوحة النحاس السميكة الشاهقة ، من خلال التحقق من الدُفعات ، استخدام لوحة دعم عالية الكثافة ، وعدد الألواح المصفحة واحد ، ويتم التحكم في أوقات طحن لقمة الحفر في غضون 3 مرات ، التي يمكن أن تحسن بشكل فعال لدغ الحفر

للألواح الشاهقة المستخدمة ل تردد عالي، نقل البيانات عالي السرعة والهائل ، تقنية الحفر الخلفي هي طريقة فعالة لتحسين سلامة الإشارة. يتحكم الحفر الخلفي بشكل أساسي في طول الكعب المتبقي ، واتساق موضع الفتحة بين البئرين والسلك النحاسي في الحفرة. لا تحتوي جميع معدات آلات الحفر على وظيفة الحفر الخلفي ، لذلك من الضروري ترقية معدات آلة الحفر (بوظيفة الحفر الخلفي) أو شراء آلة حفر بوظيفة الحفر الخلفي. تشتمل تقنية الحفر الخلفي المطبقة من الأدبيات ذات الصلة بالصناعة والإنتاج الضخم الناضج بشكل أساسي على: طريقة الحفر الخلفي التقليدية للتحكم في العمق ، والحفر الخلفي بطبقة تغذية مرتدة للإشارة في الطبقة الداخلية ، وحساب الحفر الخلفي العمق وفقًا لنسبة سماكة اللوحة. لن يتكرر هنا.

3 ، اختبار الموثوقية

تكون اللوحة الشاهقة عمومًا عبارة عن لوحة نظام ، وهي أكثر سمكًا وأثقل من اللوحة التقليدية متعددة الطبقات ، ولها حجم وحدة أكبر ، كما أن السعة الحرارية المقابلة أكبر أيضًا. أثناء اللحام ، يلزم مزيد من الحرارة ووقت درجة حرارة اللحام العالية طويل. عند 217 درجة مئوية (نقطة انصهار لحام القصدير والنحاس والفضة) ، يستغرق الأمر من 50 ثانية إلى 90 ثانية. في الوقت نفسه ، تكون سرعة التبريد للوحة الشاهقة بطيئة نسبيًا ، وبالتالي فإن وقت اختبار الانكسار يطول. إلى جانب معايير ipc-6012c و IPC-TM-650 والمتطلبات الصناعية ، يتم إجراء اختبار الموثوقية الرئيسي للوح الشاهقة.