رفيع المستوى PCB يتم تعريفها عمومًا على أنها 10 طبقات – 20 طبقة أو أكثر من لوحة دوائر عالية متعددة الطبقات. إنها أكثر صعوبة في المعالجة من لوحة الدوائر التقليدية متعددة الطبقات ، ومتطلبات الجودة والموثوقية عالية. إنها تستخدم بشكل أساسي في معدات الاتصالات ، الخوادم المتطورة ، الإلكترونيات الطبية ، الطيران ، التحكم الصناعي ، المجالات العسكرية وغيرها. في السنوات الأخيرة ، لا يزال الطلب على سوق الألواح الشاهقة في مجال الاتصالات التطبيقية والمحطة الأساسية والطيران والعسكرية وغيرها من المجالات قوياً ، ومع التطور السريع لسوق معدات الاتصالات في الصين ، فإن آفاق سوق اللوحات الشاهقة واعدة .
في الوقت الحاضر ، يأتي الإنتاج الواسع النطاق لمصنعي ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي المستوى في الصين بشكل أساسي من الشركات ذات التمويل الأجنبي أو عدد صغير من الشركات المحلية. لا يتطلب إنتاج لوحة دوائر كهربائية عالية المستوى استثمارًا في التكنولوجيا والمعدات العالية فحسب ، بل يتطلب أيضًا تراكم خبرة الموظفين التقنيين وموظفي الإنتاج. في الوقت نفسه ، يعد استيراد إجراءات اعتماد العملاء من اللوحات عالية المستوى صارمًا ومرهقًا ، لذلك تدخل لوحة الدوائر عالية المستوى المؤسسة بعتبة أعلى ، وتكون دورة إنتاج التصنيع أطول. 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 لوحة دوائر كهربائية عالية المستوى ، وتقدم نقاط التحكم الرئيسية لعملية الإنتاج الرئيسية للوحة الدائرة عالية المستوى للرجوع إليها.
واحد ، صعوبات الإنتاج الرئيسية
مقارنةً بخصائص منتجات لوحات الدارات الكهربائية التقليدية ، تتميز لوحة الدوائر عالية المستوى بخصائص أجزاء اللوحة السميكة ، والمزيد من الطبقات ، والخطوط والثقوب الأكثر كثافة ، وحجم الوحدة الأكبر ، والطبقة المتوسطة الرقيقة ، وما إلى ذلك ، والمساحة الداخلية ، والداخلية. -متطلبات محاذاة الطبقة والتحكم في الممانعة والموثوقية أكثر صرامة.
1.1 صعوبة محاذاة الطبقة البينية
نظرًا للعدد الكبير من طبقات الألواح الشاهقة ، فإن تصميم العميل لديه متطلبات أكثر وأكثر صرامة بشأن محاذاة طبقات PCB. عادة ، يتم التحكم في تفاوت المحاذاة بين الطبقات ليكون ± 75 ميكرومتر. بالنظر إلى الحجم الكبير لتصميم عنصر اللوحة الشاهقة ، ودرجة الحرارة المحيطة والرطوبة لورشة نقل الرسوم ، وتراكب الخلع الناجم عن عدم اتساق التمدد والانكماش لطبقات اللوحة الأساسية المختلفة ، ووضع تحديد المواقع بين الطبقات وعوامل أخرى ، يجعل من الصعب التحكم في المحاذاة بين طبقات اللوح الشاهق.
1.2 الصعوبات في صنع الدائرة الداخلية
تعتمد اللوحة الشاهقة مواد خاصة مثل TG العالي ، والسرعة العالية ، والتردد العالي ، والنحاس السميك ، والطبقة المتوسطة الرقيقة ، وما إلى ذلك ، مما يضع متطلبات عالية على تصنيع الدائرة الداخلية والتحكم في حجم الرسم ، مثل سلامة المعاوقة انتقال الإشارة ، مما يزيد من صعوبة تصنيع الدوائر الداخلية. مسافة خط عرض الخط صغيرة ، زيادة دائرة قصر مفتوحة ، زيادة قصيرة صغيرة ، معدل تمرير منخفض ؛ يوجد المزيد من طبقات الإشارة في الخط الكثيف ، ويزداد احتمال عدم اكتشاف AOI في الطبقة الداخلية. سمك اللوح الداخلي رقيق ، سهل الطي مما يؤدي إلى ضعف التعرض ، من السهل لف الصفيحة عند النقش ؛ معظم الألواح الشاهقة عبارة عن لوحات نظام ، وحجم الوحدة كبير ، وبالتالي فإن تكلفة خردة المنتج النهائي مرتفعة نسبيًا.
1.3 صعوبة الضغط على الإنتاج
يتم تركيب العديد من الألواح الداخلية والألواح شبه المعالجة ، ويمكن بسهولة إنتاج عيوب مثل لوح الانزلاق ، والتصفيح ، وتجويف الراتنج ، وبقايا الفقاعات أثناء عملية الضغط. في تصميم الهيكل الرقائقي ، من الضروري النظر بشكل كامل في مقاومة المواد للحرارة ، ومقاومة الجهد ، وكمية الغراء وسمك الوسط ، وتعيين برنامج ضغط صفيح مرتفع الارتفاع معقول. نظرًا للعدد الكبير من الطبقات ، فإن التحكم في التمدد والانكماش وتعويض معامل الحجم لا يمكن أن يحافظ على الاتساق ؛ تؤدي طبقة العزل الرقيقة بين الطبقات بسهولة إلى فشل اختبار الموثوقية بين الطبقات. الشكل 1 هو مخطط خلل في تفريغ لوحة الانفجار بعد اختبار الإجهاد الحراري.

1.4 نقاط الصعوبة في الحفر
يتم استخدام ألواح نحاسية خاصة ذات TG عالي ، وسرعة عالية ، وتردد عالي وسمك سميك لزيادة صعوبة حفر الخشونة ، والأزيز والتطهير. عدد الطبقات ، سمك النحاس الكلي وسمك اللوحة ، من السهل كسر حفر السكين ؛ فشل CAF الناجم عن BGA الكثيف والتباعد الضيق للجدار ؛ يمكن أن يؤدي سمك اللوحة بسهولة إلى مشكلة الحفر المنحرف.
الثاني. التحكم في عمليات الإنتاج الرئيسية

2.1 اختيار المواد
مع معالجة عالية الأداء للمكونات الإلكترونية ، وأكثر فاعلية في اتجاه التطوير ، وفي نفس الوقت مع التردد العالي ، والتطور عالي السرعة لنقل الإشارات ، وبالتالي فإن ثابت عازل مادة الدائرة الإلكترونية وفقدان العزل الكهربائي منخفض ، ومنخفض CTE ، وانخفاض المياه امتصاص المواد النحاسية عالية الأداء بشكل أفضل ، لتلبية متطلبات معالجة وموثوقية اللوحة العلوية. يشمل موردو الألواح شائعة الاستخدام بشكل أساسي سلسلة A ، وسلسلة B ، وسلسلة C ، وسلسلة D. انظر الجدول 1 لمقارنة الخصائص الرئيسية لهذه الركيزة الداخلية الأربعة. بالنسبة إلى التصلب النصف السميك العلوي للوحة الدائرة النحاسية ، يختار محتوى راتينج عاليًا ، ويكون نصف الطبقة البينية من طبقة التصلب من تدفق الراتنج كافياً لملء الرسومات ، والطبقة العازلة سميكة للغاية من السهل أن تظهر اللوحة النهائية سميكة للغاية ، في حين أن الطبقة الرقيقة العازلة سهلة لتؤدي إلى فشل اختبار الضغط العالي والمتوسط ​​الطبقات مثل مشكلة الجودة ، لذا فإن اختيار المادة العازلة مهم للغاية.

2.2 تصميم الهيكل الرقائقي
في تصميم الهيكل الرقائقي ، العوامل الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار هي مقاومة المادة للحرارة ، ومقاومة الجهد ، وكمية الغراء وسماكة الطبقة المتوسطة ، إلخ. يجب اتباع المبادئ الرئيسية التالية.
(1) يجب أن تكون القطعة شبه المعالجة والشركة المصنعة للوحة الأساسية متسقة. من أجل ضمان موثوقية ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يجب أن تتجنب جميع طبقات الأقراص شبه المعالجة استخدام أقراص واحدة 1080 أو 106 شبه معالجة (باستثناء المتطلبات الخاصة للعملاء). عندما لا تكون هناك حاجة للسمك المتوسط ​​، يجب أن يكون سمك الوسط بين الطبقات ≥0.09 مم وفقًا لـ IPC-A-600g.
(2) عندما يطلب العميل لوحة TG عالية ، يجب أن تستخدم اللوحة الأساسية واللوحة شبه المعالجة مادة TG العالية المقابلة.
(3) الركيزة الداخلية 3 أوقية أو أعلى ، حدد محتوى راتينج عالي للأقراص شبه المعالجة ، مثل 1080R / C65٪ ، 1080HR / C 68٪ ، 106R / C 73٪ ، 106HR / C76٪ ؛ ومع ذلك ، يجب تجنب التصميم الهيكلي لـ 106 صفائح شبه معالجة ذات مادة لاصقة عالية قدر الإمكان لمنع تداخل 106 صفائح شبه معالجة متعددة. نظرًا لأن خيوط الألياف الزجاجية رقيقة جدًا ، فإن انهيار خيوط الألياف الزجاجية في منطقة الركيزة الكبيرة سيؤثر على ثبات الأبعاد وتصفيح لوحة الانفجار.
(4) إذا لم يكن لدى العميل متطلبات خاصة ، فإن تحمل سماكة وسط الطبقة البينية يتم التحكم فيه بشكل عام بواسطة +/- 10٪. بالنسبة للوحة المقاومة ، يتم التحكم في تحمل السماكة للوسيلة بواسطة تحمل IPC-4101 C / M. إذا كان عامل تأثير المعاوقة مرتبطًا بسمك الركيزة ، فيجب أيضًا التحكم في تحمل اللوحة بواسطة تحمل IPC-4101 C / M.
2.3 التحكم في محاذاة الطبقة البينية
يجب أن تستند دقة تعويض حجم اللوحة الأساسية الداخلية والتحكم في حجم الإنتاج إلى البيانات والبيانات التاريخية التي تم جمعها في الإنتاج في فترة زمنية معينة لتعويض حجم الرسم بدقة لكل طبقة من اللوحة العلوية لضمان اتساق تمدد وانكماش كل طبقة من اللوح الأساسي. حدد موضعًا عالي الدقة وموثوقًا للغاية للتداخل قبل الضغط ، مثل تحديد المواقع بأربع فتحات (Pin LAM) والذوبان الساخن ومجموعة البرشام. المفتاح لضمان جودة الضغط هو إعداد عملية الضغط المناسبة والصيانة اليومية للصحافة ، والتحكم في غراء الضغط وتأثير التبريد ، وتقليل مشكلة التفكك بين الطبقات. يجب النظر في التحكم في محاذاة الطبقة الداخلية بشكل شامل من قيمة تعويض الطبقة الداخلية ، ووضع الضغط على وضع تحديد المواقع ، ومعلمات عملية الضغط ، وخصائص المواد وعوامل أخرى.
2.4 عملية الخط الداخلي
نظرًا لأن القدرة التحليلية لآلة التعريض التقليدية تبلغ حوالي 50 ميكرومتر ، لإنتاج لوحة عالية المستوى ، يمكن تقديم جهاز التصوير المباشر بالليزر (LDI) لتحسين القدرة التحليلية الرسومية ، والقدرة التحليلية التي تبلغ حوالي 20 ميكرومتر. دقة المحاذاة لآلة التعريض الضوئي التقليدية هي ± 25 ميكرومتر ، ودقة محاذاة الطبقة البينية أكبر من 50 ميكرومتر. يمكن تحسين دقة تحديد موضع الرسم البياني إلى حوالي 15 ميكرومتر ويمكن التحكم في دقة تحديد المواقع البينية في حدود 30 ميكرومتر باستخدام آلة التعريض الضوئي عالية الدقة لتحديد المواقع ، مما يقلل من انحراف تحديد المواقع للمعدات التقليدية ويحسن دقة تحديد موقع الطبقة البينية للشاهقة مجلس.
من أجل تحسين قدرة حفر الخط ، من الضروري إعطاء تعويض مناسب لعرض الخط والوسادة (أو حلقة اللحام) في التصميم الهندسي ، ولكن تحتاج أيضًا إلى القيام بمزيد من النظر التفصيلي في التصميم لمبلغ التعويض الخاص الرسومات ، مثل الدائرة الحلقية والدائرة المستقلة وما إلى ذلك. تأكد مما إذا كان تعويض التصميم لعرض الخط الداخلي ، أو مسافة الخط ، أو حجم حلقة العزل ، أو الخط المستقل ، أو المسافة من الحفرة إلى الخط ، معقولًا ، أو قم بتغيير التصميم الهندسي. يتطلب تصميم الممانعة والمفاعلة الاستقرائية الانتباه إلى ما إذا كان التعويض التصميمي للخط المستقل وخط المعاوقة كافيين. يتم التحكم في المعلمات جيدًا عند الحفر ، ويمكن إنتاج القطعة الأولى بكميات كبيرة بعد التأكد من أنها مؤهلة. لتقليل التآكل الجانبي للحفر ، من الضروري التحكم في تكوين محلول الحفر في أفضل نطاق. معدات خط النقش التقليدية لديها قدرة حفر غير كافية ، لذلك يمكن تعديل المعدات تقنيًا أو استيرادها إلى معدات خط النقش عالية الدقة لتحسين اتساق النقش ، وتقليل نتوء النقش ، وشوائب الحفر وغيرها من المشاكل.
2.5 عملية الضغط
في الوقت الحالي ، تشتمل طرق تحديد موضع الطبقة البينية قبل الضغط بشكل أساسي على: تحديد المواقع بأربع فتحات (Pin LAM) ، والصهر الساخن ، والبرشام ، والصهر الساخن ، وتركيب البرشام. تعتمد هياكل المنتجات المختلفة طرقًا مختلفة لتحديد المواقع. بالنسبة للوحات عالية المستوى ، وتحديد المواقع بأربع فتحات (Pin LAM) ، أو الانصهار + التثبيت ، يقوم OPE بإخراج فتحات تحديد المواقع بدقة يتم التحكم فيها حتى ± 25 ميكرومتر. أثناء إنتاج الدُفعات ، من الضروري التحقق مما إذا كانت كل لوحة مدمجة في الوحدة لمنع التقسيم الطبقي اللاحق. تتبنى معدات الضغط مكبسًا داعمًا عالي الأداء لتلبية دقة محاذاة الطبقة البينية وموثوقية الصفيحة الشاهقة.
وفقًا للهيكل الرقائقي للوحة العلوية والمواد المستخدمة ، وإجراءات الضغط المناسبة ، قم بتعيين أفضل معدل تسخين ومنحنى ، على إجراءات الضغط العادية متعددة الطبقات PCB ، المناسبة لتقليل معدل تسخين الصفائح المعدنية الملحة ، ووقت المعالجة بدرجة حرارة عالية ، وجعل تدفق الراتنج ، علاج ، في نفس الوقت تجنب لوح التزلج في عملية الضغط ، مشكلة إزاحة الطبقة البينية. قيمة TG المادية ليست نفس اللوحة ، لا يمكن أن تكون نفس لوحة صر ؛ لا يمكن خلط المعلمات العادية للوحة مع معلمات خاصة للوحة ؛ لضمان معقولية معامل التمدد والانكماش ، يختلف أداء الألواح المختلفة والألواح شبه المعالجة ، ويجب استخدام معلمات الألواح شبه المعالجة المقابلة للضغط ، والمواد الخاصة التي لم يتم استخدامها مطلقًا تحتاج إلى التحقق من عوامل المعالجة.
2.6 عملية الحفر
نظرًا لتراكب كل طبقة ، فإن الصفيحة والطبقة النحاسية سميكة للغاية ، مما يسبب تآكلًا خطيرًا في لقمة الحفر ويسهل كسر أداة الحفر. يجب تقليل عدد الثقوب وسرعة السقوط وسرعة الدوران بشكل مناسب. قم بقياس تمدد وانكماش اللوح بدقة ، مما يوفر معاملًا دقيقًا ؛ عدد الطبقات ≥14 ، قطر الثقب ≤0.2mm أو الثقب لمسافة الخط ≤0.175mm ، استخدام دقة الثقب ≤0.025mm في إنتاج الحفر ؛ يستخدم الحفر التدريجي للقطر φ4.0mm أو أعلى ، ويستخدم الحفر التدريجي لنسبة السماكة إلى القطر 12: 1 ، ويستخدم الحفر الموجب والسالب للإنتاج. التحكم في مقدمة الحفر وقطر الفتحة. حاول استخدام سكين حفر جديد أو طحن 1 سكين حفر لحفر اللوحة العلوية. يجب التحكم في قطر الفتحة في حدود 25 ميكرومتر. من أجل حل مشكلة ثقب الحفر للوحة النحاس السميكة بمستوى عالٍ ، ثبت من خلال اختبار الدُفعات أن استخدام وسادة عالية الكثافة ، ورقم لوحة التراص هو واحد ويتم التحكم في وقت طحن لقمة الحفر في غضون 3 مرات يمكن أن يحسن بشكل فعال نتوء ثقب الحفر

من أجل نقل البيانات عالية التردد والسرعة والكتلة للوحة عالية ، تعد تقنية الحفر الخلفي طريقة فعالة لتحسين سلامة الإشارة. يتحكم المثقاب الخلفي بشكل أساسي في طول كعب البقايا ، واتساق موقع الفتحة بين فتحتين للحفر والسلك النحاسي في الحفرة. لا تحتوي جميع معدات الحفار على وظيفة الحفر الخلفي ، فمن الضروري إجراء ترقية تقنية لمعدات الحفار (مع وظيفة الحفر الخلفي) ، أو شراء حفارة بوظيفة الحفر الخلفي. تتضمن تقنيات الحفر الخلفي المستخدمة في أدبيات الصناعة ذات الصلة والإنتاج الضخم الناضج بشكل أساسي: طريقة الحفر الخلفي للتحكم في العمق التقليدي ، والحفر الخلفي مع طبقة تغذية مرتدة للإشارة في الطبقة الداخلية ، وحساب الحفر الخلفي العميق وفقًا لنسبة سماكة اللوحة ، والتي لن تتكرر هنا.
ثالثا ، اختبار الموثوقية
أفضل لوحة عالية المستوى بشكل عام ، تكون لوحة النظام ، أكثر سمكًا من اللوحة التقليدية متعددة الطبقات ، وحجم الوحدة الأكبر والأثقل ، كما أن السعة الحرارية المقابلة أكبر أيضًا ، في اللحام ، والحاجة إلى مزيد من الحرارة ، ووقت درجة حرارة اللحام المرتفعة طويل. يستغرق الأمر من 50 إلى 90 ثانية عند 217 درجة مئوية (نقطة انصهار لحام القصدير والفضة والنحاس) ، وتكون سرعة التبريد للوحة الشاهقة بطيئة نسبيًا ، لذلك يتم تمديد وقت اختبار اللحام بإعادة التدفق. بالاقتران مع معايير IPC-6012C و IPC-TM-650 ومتطلبات الصناعة ، تم وصف اختبار الموثوقية الرئيسي للوحة شاهقة الارتفاع في الجدول 2.

Table2