Yüksək Səviyyə üçün əsas istehsal prosesinə nəzarət PCB kollegiya

Yüksək mərtəbəli elektron lövhə, ümumiyyətlə 10-20 mərtəbəli və ya daha çox olan çoxmərtəbəli çoxmərtəbəli bir elektron lövhə olaraq təyin olunur ki, bu da ənənəvi işlənmədən daha çətindir. çox qatlı elektron lövhə və yüksək keyfiyyət və etibarlılıq tələblərinə malikdir. Əsasən rabitə avadanlığı, yüksək səviyyəli server, tibbi elektronika, aviasiya, sənaye nəzarəti, hərbi və digər sahələrdə istifadə olunur. Son illərdə tətbiq rabitəsi, baza stansiyası, aviasiya və hərbi sahələrdə yüksək mərtəbəli lövhələrə olan bazar tələbatı hələ də güclüdür. Çinin telekommunikasiya avadanlıqları bazarının sürətli inkişafı ilə yüksək mərtəbəli lövhələrin bazar perspektivi perspektivlidir.

Hazırda PCB istehsalçısıÇində yüksək səviyyəli PCB istehsal edə bilənlər əsasən xaricdən maliyyələşən müəssisələrdən və ya bir neçə yerli müəssisədən gəlir. Yüksək səviyyəli PCB istehsalı yalnız daha yüksək texnologiya və avadanlıq sərmayəsi deyil, həm də texniki işçilərin və istehsal işçilərinin təcrübə toplamasını tələb edir. Eyni zamanda, yüksək səviyyəli PCB idxalı üçün müştəri sertifikatlaşdırma prosedurları sərt və ağırdır. Buna görə yüksək səviyyəli PCB-nin müəssisəyə daxil olma həddi yüksəkdir və sənayeləşmə istehsal dövrü uzundur. PCB təbəqələrinin orta sayı, PCB müəssisələrinin texniki səviyyəsini və məhsul quruluşunu ölçmək üçün əhəmiyyətli bir texniki indeks halına gəldi. Bu sənəd yüksək səviyyəli PCB istehsalında qarşılaşılan əsas işləmə çətinliklərini qısaca təsvir edir və istinadınız üçün yüksək mərtəbəli PCB-nin əsas istehsal proseslərinin əsas nəzarət nöqtələrini təqdim edir.

1 、 Əsas istehsal çətinlikləri

Adi dövrə lövhəsi məhsullarının xüsusiyyətləri ilə müqayisədə, yüksək mərtəbəli devre kartları daha qalın lövhələr, daha çox təbəqələr, daha sıx xətlər və viyasalar, daha böyük vahid ölçüləri, daha incə dielektrik təbəqə və daxili məkan üçün daha sərt tələblər, interlayer alignment, impedance control xüsusiyyətlərinə malikdir. və etibarlılıq.

Layihələrarası hizalanmada 1.1 çətinliklər

Çox sayda yüksək mərtəbəli lövhə təbəqəsi səbəbindən müştərinin dizayn ucunda PCB təbəqələrinin hizalanması ilə bağlı getdikcə daha ciddi tələblər qoyulur və təbəqələr arasındakı hizalanma tolerantlığı ümumiyyətlə ± 75 μ m-ə qədər idarə olunur. Yüksək mərtəbəli lövhənin böyük ölçülü dizaynı, qrafik ötürmə emalatxanasının mühit temperaturu və rütubəti, fərqli lövhə təbəqələrinin uyğunsuz genişlənməsi və büzülməsi nəticəsində yaranan dislokasiya superpozisiyası və interlayer yerləşdirmə rejimi nəzərə alınmaqla aralıq qatını idarə etmək daha çətindir. hündür mərtəbəli lövhənin hizalanması.

1.2 Daxili dövrə qurmaqda çətinliklər

Yüksək mərtəbəli lövhə, empedans siqnalının bütövlüyü kimi daxili dövrənin istehsalı və qrafik ölçüsünə nəzarət üçün yüksək tələblər irəli sürən yüksək Tg, yüksək sürət, yüksək tezlik, qalın mis və nazik dielektrik təbəqə kimi xüsusi materialları qəbul edir. daxili dövrənin istehsalının çətinliyini artıran ötürmə. Xətt eni və xətt aralığı kiçikdir, açıq və qısa dövrələr artır, mikro qısa artır və ixtisas dərəcəsi aşağıdır; İncə xətlərin bir çox siqnal təbəqəsi var və daxili təbəqədə AOI aşkarlanmasının olmaması ehtimalı artır; Daxili özək lövhəsi nazikdir, bükülməsi asandır, zəif ifşa ilə nəticələnir və aşındırıldıqdan sonra yuvarlanmaq asandır; Yüksək mərtəbəli lövhələrin çoxu böyük vahid ölçüləri olan sistem lövhələridir və bitmiş məhsulların qırılması qiyməti nisbətən yüksəkdir.

1.3 istehsal çətinlikləri

Birdən çox daxili nüvəli plitələr və yarı qurudulmuş təbəqələr üst -üstə qoyulduqda, kıvrım istehsalında sürüşmə lövhə, delaminasiya, qatran boşluğu və baloncuk qalığı kimi qüsurların əmələ gəlməsi asandır. Laminat quruluşu tərtib edərkən, istilik müqavimətini, gərginlik müqavimətini, yapışqan doldurma miqdarını və materialın orta qalınlığını nəzərə almaq və ağlabatan yüksək mərtəbəli boşqab presləmə proqramı qurmaq lazımdır. Bir çox təbəqə var və genişlənmə və daralma nəzarəti və ölçü əmsalının kompensasiyası ardıcıl ola bilməz; Aralıq qat izolyasiya təbəqəsi nazikdir, bu da qatlararası etibarlılıq testinin uğursuzluğuna səbəb olur. Şəkil 1, termal stres testindən sonra boşqab boşqablarının delaminasiyası qüsurunun diaqramıdır.

Fig.1

1.4 qazma çətinlikləri

Yüksək Tg, yüksək sürətli, yüksək tezlikli və qalın mis xüsusi lövhələrin istifadəsi, pürüzlülük, çuxur qazma və qazma kirinin çıxarılmasının çətinliyini artırır. Bir çox təbəqə var, ümumi mis qalınlığı və boşqab qalınlığı yığılır və qazma alətini qırmaq asandır; Sıx BGA və dar çuxur divar aralığının səbəb olduğu kafe çatışmazlığı; Plitənin qalınlığı səbəbindən, oblique qazma probleminə səbəb olmaq asandır.

2, Açar istehsal prosesinə nəzarət

2.1 material seçimi

Yüksək performans və çoxfunksiyalı istiqamətdə elektron komponentlərin inkişafı ilə eyni zamanda yüksək tezlikli və yüksək sürətli siqnal ötürülməsini də gətirir. Buna görə də, elektron dövrə materiallarının dielektrik sabitinin və dielektrik itkisinin nisbətən aşağı olması, həmçinin aşağı CTE, aşağı su udma və daha yüksək performanslı mis örtüklü laminat materialların yüksək emal və etibarlılıq tələblərinə cavab verməsi tələb olunur. -qalxma lövhələri. Ümumi lövhə tədarükçülərinə əsasən bir sıra, B seriyası, C seriyası və D seriyası daxildir. Bu dörd daxili substratın əsas xüsusiyyətlərinin müqayisəsi üçün Cədvəl 1 -ə baxın. Yüksək qalınlıqlı mis dövrə lövhəsi üçün yüksək qatran tərkibli yarı qurudulmuş təbəqə seçilir. Qatlararası yarı qurudulmuş təbəqənin yapışqan axını miqdarı daxili təbəqənin qrafikini doldurmaq üçün kifayətdir. İzolyasiya edən orta təbəqə çox qalındırsa, bitmiş lövhənin çox qalın olması asandır. Əksinə, izolyasiya edən orta təbəqə çox incədirsə, orta təbəqələşmə və yüksək gərginlikli sınaq uğursuzluğu kimi keyfiyyət problemlərinə səbəb olmaq asandır. Buna görə izolyasiya edən materialların seçilməsi çox vacibdir.

2.2 laminat quruluşun dizaynı

Laminat konstruksiyanın dizaynında nəzərə alınan əsas amillər, istilik müqaviməti, gərginlik müqaviməti, yapışqan doldurma miqdarı və materialın dielektrik təbəqəsinin qalınlığıdır və aşağıdakı əsas prinsiplərə riayət edilməlidir.

(1) Yarı qurudulmuş təbəqə və özək lövhəsi istehsalçısı ardıcıl olmalıdır. PCB -nin etibarlılığını təmin etmək üçün, yarı qurudulmuş təbəqənin bütün təbəqələri üçün (müştəri xüsusi tələbləri olmadıqda), tək 1080 və ya 106 yarı qurudulmuş təbəqədən istifadə edilməməlidir. Müştərinin orta qalınlıq tələbləri olmadıqda, ipc-a-0.09g görə təbəqələr arasındakı orta qalınlığın ≥ 600 mm olması təmin edilməlidir.

(2) Müştərilərə yüksək Tg lövhəsi tələb edildikdə, əsas lövhə və yarı qurudulmuş təbəqə müvafiq yüksək Tg materiallarından istifadə etməlidir.

(3) 3oz və ya daha yuxarı olan daxili substrat üçün 1080r / C65%, 1080hr / C 68%, 106R / C 73%, 106hr / C76%kimi yüksək qatran tərkibli yarı qurudulmuş təbəqəni seçin; Bununla birlikdə, çoxlu 106 yarı qurudulmuş təbəqənin üst -üstə düşməsinin qarşısını almaq üçün 106 yüksək yapışqan yarı qurudulmuş təbəqələrin hamısının struktur dizaynından mümkün qədər qaçınılmalıdır. Şüşə lifli iplik çox incə olduğu üçün, şüşə lifli iplik böyük substrat sahəsində çökür, bu da ölçü sabitliyinə və lövhə partlayış delaminasiyasına təsir göstərir.

(4) Müştərinin xüsusi tələbləri yoxdursa, interlayer dielektrik təbəqənin qalınlığa dözümlülüyü ümumiyyətlə + / – 10%ilə idarə olunur. Empedans lövhəsi üçün dielektrik qalınlığı tolerantlığı ipc-4101 C / M tolerantlığı ilə idarə olunur. Empedansa təsir edən amil substratın qalınlığı ilə əlaqədardırsa, lövhə tolerantlığı da ipc-4101 C / M tolerantlığı ilə idarə olunmalıdır.

2.3 interlayer hizalanma nəzarəti

Daxili nüvəli lövhə ölçüsünün kompensasiyası və istehsal ölçüsünə nəzarətin dəqiqliyi üçün, müəyyən bir müddət ərzində istehsalda toplanan məlumatlar və tarixi məlumatlar təcrübəsi ilə yüksək mərtəbəli lövhələrin hər qatının qrafik ölçüsünü dəqiq şəkildə kompensasiya etmək lazımdır. əsas lövhənin hər qatının genişlənməsi və daralması. Pin Lam, isti ərimə və pərçim birləşməsi kimi basmadan əvvəl yüksək dəqiqlikli və etibarlı ara qat yerləşdirmə rejimini seçin. Uyğun presləmə proses prosedurlarının təyin edilməsi və mətbuatın gündəlik qulluq edilməsi, sıxılma keyfiyyətinin təmin edilməsi, sıxıcı yapışqan və soyutma effektinə nəzarət etmək və aralıq qat dislokasiya problemini azaltmaq üçün əsasdır. Aralıq qat hizalanmasına nəzarət, daxili təbəqənin kompensasiya dəyəri, basaraq yerləşdirmə rejimi, presləmə prosesi parametrləri, material xüsusiyyətləri və s.

2.4 daxili xətt prosesi

Yüksək mərtəbəli lövhələrin istehsalı üçün ənənəvi məruz qalma maşınının analitik qabiliyyəti 50 μM-dən az olduğu üçün, 20 μ M və ya daha çoxa çata bilən qrafik analiz qabiliyyətini yaxşılaşdırmaq üçün lazer birbaşa görüntüləyicisi (LDI) təqdim edilə bilər. Ənənəvi ekspozisiya maşınının hizalanma dəqiqliyi ± 25 μm -dir. Qatlar arası hizalanma dəqiqliyi 50 μ m-dən çoxdur high Yüksək dəqiqlikli hizalama məruz qalma maşını istifadə edərək, qrafik hizalanma dəqiqliyi 15 μ M-ə qədər artırıla bilər, ənənəvi avadanlıqların hizalanma sapmasını azaldır və yaxşılaşdırır. hündür mərtəbəli plitənin ara qat hizalanma dəqiqliyi.

Xəttin aşındırma qabiliyyətini artırmaq üçün, mühəndislik dizaynında xəttin genişliyi və yastığın (və ya qaynaq halqasının) uyğun kompensasiyasını, habelə xüsusi kompensasiya məbləğinin dizaynını daha ətraflı nəzərdən keçirmək lazımdır. dönüş xətti və müstəqil xətt kimi qrafiklər. Daxili xətt genişliyi, xətt məsafəsi, izolyasiya halqasının ölçüsü, müstəqil xətt və çuxurdan xətt məsafəsinə qədər dizayn kompensasiyasının məqbul olub olmadığını təsdiq edin, əks halda mühəndislik dizaynını dəyişdirin. Empedans və endüktif reaktans dizayn tələbləri var. Müstəqil xətt və empedans xəttinin dizayn kompensasiyasının kifayət olub -olmamasına diqqət yetirin. Aşındırma zamanı parametrlərə nəzarət edin. Partiya istehsalı yalnız birinci hissənin uyğun olduğu təsdiqləndikdən sonra həyata keçirilə bilər. Aşındırma tərəfi korroziyasını azaltmaq üçün hər bir aşındırma məhlulu qrupunun kimyəvi tərkibini ən yaxşı diapazonda nəzarət etmək lazımdır. Ənənəvi aşındırma xətti avadanlığı kifayət qədər aşındırma qabiliyyətinə malik deyil. Aşındırma vahidliyini yaxşılaşdırmaq və kobud kənar və murdar aşındırma kimi problemləri azaltmaq üçün avadanlıq texniki cəhətdən yüksək dəqiqlikli aşındırma xətti avadanlıqlarına gətirilə bilər.

2.5 presləmə prosesi

Hal -hazırda, basmadan əvvəl ara qat yerləşdirmə üsullarına əsasən daxildir: pin Lam, isti ərimə, pərçim və isti ərimə və pərçim birləşməsi. Fərqli məhsul quruluşları üçün fərqli yerləşdirmə üsulları qəbul edilir. Yüksək mərtəbə üçün dörd yuva yerləşdirmə metodu (pin Lam) və ya qaynaşma + perçinləmə üsulu istifadə edilməlidir. Ope zımbalama maşını yerləşdirmə çuxurunu deşməlidir və vurma dəqiqliyi ± 25 μ m daxilində nəzarət edilməlidir f Füzyon zamanı tənzimləmə maşınının hazırladığı ilk lövhənin təbəqə sapmasını və partiyanı yoxlamaq üçün rentgen istifadə edilməlidir. yalnız təbəqə sapması müəyyən edildikdən sonra edilə bilər. Partiya istehsalı zamanı, sonrakı delaminasiyanın qarşısını almaq üçün hər bir lövhənin vahidin içərisində əridilməsini yoxlamaq lazımdır. Sıxma avadanlığı, yüksək mərtəbəli plitələrin təbəqələrarası hizalanma dəqiqliyini və etibarlılığını təmin etmək üçün yüksək performanslı dəstəkləyici press qəbul edir.

Yüksək mərtəbəli lövhənin laminatlı quruluşuna və istifadə olunan materiallara görə, uyğun presləmə prosedurunu öyrənmək, ən yaxşı temperatur artım sürətini və əyrisini təyin etmək, ənənəvi çox qatlı elektron lövhə basma prosedurunda preslənmiş taxtanın temperatur artım sürətini müvafiq olaraq azaltmaq, yüksək temperaturda müalicə müddətini uzadın, reçinəni tam axın və bərkidin və presləmə prosesində sürüşmə lövhə və aralıq qat çıxması kimi problemlərin qarşısını alın. Fərqli TG dəyərləri olan lövhələr ızgara lövhələri ilə eyni ola bilməz; Adi parametrləri olan lövhələr xüsusi parametrləri olan lövhələrlə qarışdırıla bilməz; Verilən genişlənmə və daralma əmsalının rasionallığını təmin etmək üçün, müxtəlif lövhələrin və yarı qurudulmuş təbəqələrin xassələri fərqlidir, buna görə də uyğun lövhə yarı qurudulmuş təbəqə parametrlərini sıxmaq və xüsusi parametrlər üçün proses parametrlərini yoxlamaq lazımdır. heç istifadə olunmayıb.

2.6 qazma prosesi

Hər təbəqənin üst -üstə düşməsindən qaynaqlanan boşqab və mis təbəqənin qalınlığı səbəbindən qazma ucu ciddi şəkildə aşınır və qazma ucunu qırmaq asandır. Deliklərin sayı, düşmə sürəti və fırlanma sürəti müvafiq olaraq azaldılmalıdır. Dəqiq əmsal təmin etmək üçün plitənin genişlənməsini və daralmasını dəqiq ölçün; Qatların sayı ≥ 14, çuxurun diametri ≤ 0.2 mm və ya çuxurdan xəttə qədər olan məsafə ≤ 0.175 mm olduqda, istehsal üçün çuxur mövqeyi dəqiqliyi ≤ 0.025 mm olan qazma qurğusu istifadə edilməlidir; diametri 4.0 12mm-dən yuxarı olan çuxur diametri addım-addım qazmağı qəbul edir və qalınlığın diametri nisbəti 1: 25-dir. Addım-addım qazma və müsbət və mənfi qazma ilə istehsal olunur; Çuxurun qalınlığını və çuxur qalınlığını yoxlayın. Yüksək mərtəbə mümkün olduğu qədər yeni bir qazma bıçağı və ya öğütücü qazma bıçağı ilə qazılacaq və çuxurun qalınlığı 3um ərzində nəzarət edilməlidir. Yüksək qalın mis lövhənin qazma burr problemini yaxşılaşdırmaq üçün, partiya yoxlaması, yüksək sıxlıqlı dəstək lövhəsinin istifadəsi, laminat lövhələrin sayı birdir və qazma bitinin üyüdülmə vaxtları XNUMX dəfə nəzarət edilir, qazma çapağını təsirli şəkildə yaxşılaşdıra bilər

Üçün istifadə olunan yüksək mərtəbəli lövhə üçün yüksək tezlikli, yüksək sürətli və kütləvi məlumat ötürülməsi, geri qazma texnologiyası siqnal bütövlüyünü artırmaq üçün təsirli bir üsuldur. Arxa qazma əsasən qalıq sapın uzunluğunu, iki quyunun delik mövqeyinin tutarlılığını və çuxurdakı mis teli nəzarət edir. Qazma maşınının bütün avadanlıqlarında geri qazma funksiyası yoxdur, buna görə də qazma maşını avadanlıqlarını (arxa qazma funksiyası ilə) təkmilləşdirmək və ya arxa qazma funksiyası olan bir qazma maşını almaq lazımdır. Sənaye ilə əlaqəli ədəbiyyatdan və yetkin kütləvi istehsaldan istifadə edilən arxa qazma texnologiyasına əsasən aşağıdakılar daxildir: ənənəvi dərinliyə nəzarət arxa qazma üsulu, daxili təbəqədə siqnal geribildirim təbəqəsi ilə arxa qazma və boşluq qalınlığının nisbətinə görə arxa qazma dərinliyinin hesablanması. Burada təkrar olmayacaq.

3, Etibarlılıq testi

Yüksək mərtəbəli lövhə, ümumiyyətlə çox qatlı lövhədən daha qalın və ağır olan, daha böyük vahid ölçüsünə malik olan və müvafiq istilik tutumu da daha böyük olan bir sistem lövhəsidir. Qaynaq zamanı daha çox istilik tələb olunur və qaynağın yüksək temperatur müddəti uzundur. 217 At (qalay gümüşü mis lehiminin ərimə nöqtəsi) 50 saniyədən 90 saniyəyə qədər davam edir. Eyni zamanda, yüksək mərtəbəli boşqabların soyutma sürəti nisbətən yavaşdır, buna görə də yenidən yoxlama testinin müddəti uzadılır. IPC-6012c, IPC-TM-650 standartları və sənaye tələbləri ilə birlikdə yüksək mərtəbəli lövhənin əsas etibarlılıq testi aparılır.