Yüksək səviyyəli devre kartı üçün əsas istehsal prosesinə nəzarət

Yüksək səviyyədə PCB Ümumiyyətlə 10 qat – 20 və ya daha çox təbəqə olaraq təyin olunur yüksək çox qatlı elektron lövhə. Ənənəvi çox qatlı elektron lövhədən daha emal etmək daha çətindir və keyfiyyət və etibarlılıq tələbləri yüksəkdir. Əsasən rabitə avadanlığı, yüksək səviyyəli serverlər, tibbi elektronika, aviasiya, sənaye nəzarəti, hərbi və digər sahələrdə istifadə olunur. Son illərdə tətbiqli rabitə, baza stansiyası, aviasiya, hərbi və digər sahələrdə yüksək mərtəbəli lövhə bazarına olan tələbat hələ də güclüdür və Çinin telekommunikasiya avadanlıqları bazarının sürətli inkişafı ilə yüksək mərtəbəli lövhə bazarının perspektivi perspektivlidir. .
Hazırda Çində yüksək səviyyəli PCB istehsalçılarının genişmiqyaslı istehsalı əsasən xaricdən maliyyələşən müəssisələrdən və ya az sayda yerli müəssisələrdən gəlir. Yüksək səviyyəli elektron lövhələrin istehsalı nəinki daha yüksək texnologiya və avadanlıq sərmayəsi tələb edir, həm də texniki işçilərin və istehsal işçilərinin təcrübəsinin toplanmasını tələb edir. Eyni zamanda, yüksək səviyyəli lövhə müştəri sertifikatlaşdırma prosedurlarının idxalı sərt və çətindir, buna görə yüksək səviyyəli dövrə lövhəsi daha yüksək bir eşiklə müəssisəyə daxil olur və sənayeləşmə istehsal dövrü daha uzun olur. PCB təbəqələrinin orta sayı, PCB müəssisələrinin texniki səviyyəsini və məhsul quruluşunu ölçmək üçün əhəmiyyətli bir texniki indeks halına gəldi. Bu sənəd yüksək səviyyəli devre kartının istehsalında qarşılaşılan əsas işləmə çətinliklərini qısaca təsvir edir və istinadınız üçün yüksək səviyyəli devre kartının əsas istehsal prosesinin əsas nəzarət nöqtələrini təqdim edir.
Birincisi, əsas istehsal çətinlikləri
Ənənəvi elektron kart məhsullarının xüsusiyyətləri ilə müqayisədə, yüksək səviyyəli devre kartı, daha qalın lövhə, daha çox təbəqə, daha sıx xətt və çuxur, daha böyük vahid ölçüsü, daha incə orta təbəqə və s. Və daxili boşluq xüsusiyyətlərinə malikdir. -layer hizalanması, empedans nəzarəti və etibarlılıq tələbləri daha sərtdir.
1.1 Aralıq qatların uyğunlaşmasının çətinliyi
Çox sayda yüksək mərtəbəli lövhə qatından ötəri, müştəri dizayn ucunda PCB təbəqələrinin hizalanması ilə bağlı daha çox ciddi tələblər var. Adətən, təbəqələr arasındakı hizalanma toleransı ± 75μm olaraq idarə olunur. Yüksək mərtəbəli lövhə element dizaynının böyük ölçüsü, qrafik köçürmə emalatxanasının mühit istiliyi və rütubəti və müxtəlif əsas lövhə təbəqələrinin genişlənməsi və büzülməsi, təbəqələr və digər amillər arasındakı mövqelərin uyğunsuzluğundan qaynaqlanan dislokasiya superpozisiyası nəzərə alınmaqla, yüksək mərtəbəli lövhənin təbəqələri arasında hizalanmanı idarə etməyi çətinləşdirir.
1.2 Daxili dövrə qurmaqda çətinliklər
Yüksək mərtəbəli lövhə, yüksək dövrə, yüksək sürət, yüksək tezlik, qalın mis, nazik orta təbəqə və s. Kimi xüsusi materialları qəbul edir ki, bu da daxili dövrə istehsalına və empedansın bütövlüyü kimi qrafik ölçü nəzarətinə yüksək tələblər qoyur. daxili dövrə istehsalının çətinliyini artıran siqnal ötürülməsi. Xətt eni xətti məsafəsi kiçik, açıq qısa qapanma artımı, mikro qısa artım, aşağı keçid dərəcəsi; Sıx xəttdə daha çox siqnal təbəqəsi var və daxili təbəqədə AOI aşkarlanmasının olmaması ehtimalı artır. Daxili nüvəli boşqabın qalınlığı nazikdir, bükülməsi asandır, zəif ifşa ilə nəticələnir, aşındırma zamanı lövhənin yuvarlanması asandır; Yüksək mərtəbəli lövhələrin çoxu sistem lövhələridir və vahidin ölçüsü böyükdür, buna görə hazır məhsulun qırıntılarının qiyməti nisbətən yüksəkdir.
1.3 İstehsal prosesinin çətinliyi
Birdən çox daxili nüvəli lövhələr və yarı qurudulmuş lövhələr üst-üstə düşür və sürüşmə lövhəsi, laminasiya, qatran boşluğu və baloncuk qalığı kimi qüsurlar presləmə zamanı asanlıqla əmələ gəlir. Laminat quruluşun dizaynında, materialın istilik müqavimətini, gərginlik müqavimətini, yapışqan miqdarını və mühitin qalınlığını tam nəzərə almaq və ağlabatan yüksək mərtəbəli boşqab basma proqramı qurmaq lazımdır. Çox sayda təbəqə səbəbiylə genişlənmə və daralma nəzarəti və ölçü əmsalının kompensasiyası tutarlılığı saxlaya bilmir; Qatlar arasındakı incə izolyasiya təbəqəsi asanlıqla təbəqələr arasında etibarlılıq testinin uğursuzluğuna səbəb olur. Şəkil 1, termal stres testindən sonra partlama plitələrinin delaminasiyasının qüsur diaqramıdır.

1.4 Qazma işində çətin məqamlar
Pürüzlülük, buruq və zərərsizləşdirmə işlərinin çətinliyini artırmaq üçün yüksək TG, yüksək sürət, yüksək tezlik və qalınlığı olan xüsusi mis lövhələrdən istifadə olunur. Qatların sayı, ümumi mis qalınlığı və boşqab qalınlığı, bıçaq qazmağı qırmaq asandır; Sıx BGA və dar çuxur divar aralığının səbəb olduğu CAF çatışmazlığı; Plitənin qalınlığı asanlıqla əyri qazma probleminə səbəb ola bilər.
II. Əsas istehsal proseslərinə nəzarət

2.1 Material Seçimi
Elektron komponentlər üçün yüksək performanslı işləmə ilə, inkişaf istiqamətində daha funksional, eyni zamanda yüksək tezlikli, siqnal ötürülməsinin yüksək sürətli inkişafı ilə elektron dövrə materialı dielektrik sabit və dielektrik itkisi aşağı, aşağı CTE, aşağı su udma və yüksək performanslı mis örtüklü material, üst plitə emal və etibarlılıq tələbini ödəmək üçün. Ümumiyyətlə istifadə olunan plitə təchizatçıları əsasən A seriyası, B seriyası, C seriyası və D seriyasını əhatə edir. Bu dörd daxili substratın əsas xüsusiyyətlərinin müqayisəsi üçün Cədvəl 1 -ə baxın. Mis dövrə lövhəsinin ən qalın yarı qatılaşması üçün yüksək qatran tərkibi seçilir, qatran axınının qatılaşma qatının yarısı qrafiki doldurmaq üçün kifayətdir, dielektrik təbəqə bitmiş lövhənin görünməsi çox qalındır, yivlər nazik, dielektrik təbəqə asandır keyfiyyət problemi kimi təbəqəli orta, yüksək təzyiq testi uğursuzluğu ilə nəticələnmək üçün dielektrik material seçimi çox vacibdir.

2.2 Laminatlı struktur dizaynı
Laminat konstruksiyanın dizaynında nəzərə alınmalı olan əsas amillər materialın istilik müqaviməti, gərginlik müqaviməti, yapışqan miqdarı və orta təbəqənin qalınlığı və s. Aşağıdakı əsas prinsiplərə riayət edilməlidir.
(1) Yarı qurudulmuş parça və əsas plaka istehsalçısı uyğun olmalıdır. PCB etibarlılığını təmin etmək üçün, yarı qurudulmuş tabletlərin bütün təbəqələri bir ədəd 1080 və ya 106 yarı qurudulmuş tabletdən (müştərilərin xüsusi tələbləri istisna olmaqla) istifadə etməməlidir. Orta qalınlığa ehtiyac olmadıqda, təbəqələr arasındakı mühitin qalınlığı IPC-A-0.09g görə ≥600mm olmalıdır.
(2) Müştəri yüksək TG lövhə tələb etdikdə, əsas lövhə və yarı qurudulmuş boşqab müvafiq TG materialından istifadə etməlidir.
(3) Daxili substrat 3OZ və ya yuxarıda, 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%kimi yarı qurudulmuş tabletlərin yüksək qatran tərkibini seçin; Bununla birlikdə, çoxlu 106 yarı qurudulmuş təbəqənin üst-üstə düşməməsi üçün yüksək yapışqanlı yarı qurudulmuş 106 təbəqənin struktur dizaynından mümkün qədər çəkinmək lazımdır. Şüşə lifli iplik çox incə olduğundan, böyük bir substrat sahəsindəki şüşə lifli ipliyin çökməsi, ölçü sabitliyinə və partlayış plakasının laminasiyasına təsir edəcək.
(4) Müştərinin xüsusi tələbləri yoxdursa, təbəqələrarası mühitin qalınlığa dözümlülüyü ümumiyyətlə +/- 10%ilə idarə olunur. Empedans lövhəsi üçün mühitin 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 Aralıq qat hizalanmasına nəzarət
Daxili nüvəli panel ölçüsünün kompensasiyası və istehsal ölçüsünə nəzarətin dəqiqliyi, üst panelin hər qatının qrafik ölçüsünü dəqiq şəkildə kompensasiya etmək üçün müəyyən müddət ərzində istehsalda toplanan məlumatlara və tarixi məlumatlara əsaslanmalıdır. əsas panelin hər qatının genişlənməsi və daralması. Dörd yuvalı yerləşdirmə (Pin LAM), isti ərimə və pərçim birləşməsi kimi basmadan əvvəl yüksək dəqiqlikli və yüksək etibarlı interlaminasiya mövqeyini seçin. Sıxmanın keyfiyyətini təmin etmək üçün əsas, uyğun presləmə prosesini və presin gündəlik qulluğunu qurmaq, sıxıcı yapışdırıcıya və soyutma effektinə nəzarət etmək və təbəqələr arasında yerdəyişmə problemini azaltmaqdır. Qat -qat hizalanma nəzarəti daxili təbəqənin kompensasiya dəyərindən, basaraq yerləşdirmə rejimindən, presləmə prosesinin parametrlərindən, material xüsusiyyətlərindən və digər amillərdən hərtərəfli istifadə olunmalıdır.
2.4 Daxili xətt prosesi
Ənənəvi ekspozisiya maşınının analitik qabiliyyəti təxminən 50μm olduğundan, yüksək səviyyəli lövhənin istehsalı üçün, qrafik analitik qabiliyyətini, təxminən 20μm analitik qabiliyyətini artırmaq üçün lazer birbaşa görüntüləyicisi (LDI) təqdim edilə bilər. Ənənəvi ekspozisiya maşınının hizalanma dəqiqliyi ± 25μm -dir və interlayer hizalama dəqiqliyi 50μm -dən çoxdur. Qrafikin yerləşdirmə dəqiqliyi təqribən 15μm-ə qədər artırıla bilər və ənənəvi avadanlıqların yerləşdirmə sapmasını azaldan və yüksək mərtəbənin ara qat yerləşdirmə dəqiqliyini artıran yüksək dəqiqlikli yerləşdirmə məruz qalma maşını istifadə edərək aralıq qat yerləşdirmə dəqiqliyi 30μm ərzində idarə oluna bilər. lövhə
Xəttin aşınma qabiliyyətini inkişaf etdirmək üçün, mühəndislik dizaynında xəttin genişliyinə və yastığa (və ya qaynaq halqasına) uyğun kompensasiya vermək lazımdır, həm də xüsusi kompensasiya məbləğinə görə dizaynı daha ətraflı nəzərdən keçirmək lazımdır. qrafik, məsələn, dövrə dövrə, müstəqil dövrə və s. Daxili xətt genişliyi, xətt məsafəsi, izolyasiya halqasının ölçüsü, müstəqil xətt, deşik-xətt məsafəsi üçün dizayn kompensasiyasının məqbul olub olmadığını yoxlayın və ya mühəndislik dizaynını dəyişdirin. Empedans və induktiv reaksiya dizaynı, müstəqil xəttin və empedans xəttinin dizayn kompensasiyasının kifayət olub -olmamasına diqqət yetirməyi tələb edir. Parçalanma zamanı parametrlər yaxşı idarə olunur və ilk parça keyfiyyətə malik olduğu təsdiq edildikdən sonra kütləvi şəkildə istehsal edilə bilər. Aşındırma yan eroziyasını azaltmaq üçün aşındırma məhlulunun tərkibini ən yaxşı diapazonda nəzarət etmək lazımdır. Ənənəvi aşındırma xətti avadanlığı kifayət qədər aşındırma qabiliyyətinə malik deyil, buna görə də aşındırma vahidliyini yaxşılaşdırmaq, aşındırma burr, aşındırma çirkləri və digər problemləri azaltmaq üçün avadanlıq texniki cəhətdən dəyişdirilə və ya yüksək dəqiqlikli aşındırma xətti avadanlıqlarına idxal edilə bilər.
2.5 Presləmə prosesi
Hal-hazırda, basmadan əvvəl ara qat yerləşdirmə üsullarına əsasən daxildir: dörd yuvalı yerləşdirmə (Pin LAM), isti ərimə, pərçim, isti ərimə və pərçim birləşməsi. Fərqli məhsul quruluşları fərqli yerləşdirmə metodlarından istifadə edir. Yüksək səviyyəli lövhələr, dörd yuvalı yerləşdirmə (Pin LAM) və ya qaynaşma + perçinləmə üçün, OPE ± 25μm-ə qədər dəqiqliklə idarə olunan delikləri açır. Partiya istehsalı zamanı, sonrakı təbəqələşmənin qarşısını almaq üçün hər bir lövhənin qurğu içərisində əridilmiş olub olmadığını yoxlamaq lazımdır. Sıxma avadanlığı, yüksək mərtəbəli boşqabın aralıq düzülüşünün dəqiqliyini və etibarlılığını təmin etmək üçün yüksək performanslı dəstəkləyici press qəbul edir.
Üst lövhə laminatlı quruluşa və istifadə olunan materiallara görə, uyğun presləmə prosedurları, ən yaxşı qızdırma dərəcəsini və əyrisini təyin edir, müntəzəm çox qatlı PCB basma prosedurlarında, presləmə təbəqəsinin qızdırma sürətini azaltmaq üçün uyğun, yüksək temperaturda qurutma müddəti uzadılır. qatran axını, müalicə, eyni zamanda basma prosesində skeytborddan qaçın, aralıq yerdəyişmə problemi. Material TG dəyəri eyni taxta deyil, eyni ızgara taxtası ola bilməz; Lövhənin adi parametrləri lövhənin xüsusi parametrləri ilə qarışdırıla bilməz; Genişləndirmə və daralma əmsalının əsaslı olmasını təmin etmək üçün, müxtəlif lövhələrin və yarı qurudulmuş təbəqələrin performansı fərqlidir və presləmə üçün müvafiq yarı qurudulmuş təbəqə parametrlərindən istifadə edilməlidir və heç vaxt istifadə edilməmiş xüsusi materiallar yoxlanılmalıdır. proses parametrləri.
2.6 Qazma prosesi
Hər bir təbəqənin üst -üstə düşməsi səbəbindən, lövhə və mis təbəqə çox qalındır, bu da qazma ucunda ciddi aşınmaya səbəb olur və qazma alətini sındırmaq asandır. Deliklərin sayı, düşmə sürəti və fırlanma sürəti müvafiq olaraq azaldılmalıdır. Plitənin genişlənməsini və daralmasını dəqiq ölçün, dəqiq əmsal təmin edin; Qatların sayı ≥14, çuxur diametri ≤0.2mm və ya çuxurdan xətt arasındakı məsafə ≤0.175mm, çuxur dəqiqliyi ≤0.025mm qazma istehsalı; Addımlı qazma φ4.0mm və ya daha yuxarı diametrdə, qalınlığın diametri 12: 1 nisbətində pilləli qazma, istehsal üçün müsbət və mənfi qazma istifadə olunur. Qazma ön və çuxur diametrinə nəzarət edin. Yeni bir qazma bıçağı istifadə etməyə çalışın və ya üst lövhəni qazmaq üçün 1 qazma bıçağını üyüdün. Çuxurun diametri 25um ərzində nəzarət edilməlidir. Qalın mis lövhənin qazma çuxurunun buruq problemini yüksək səviyyədə həll etmək üçün, yüksək sıxlıqlı yastıqdan istifadə edərək, yığma boşqab nömrəsinin bir olduğunu və qazma bitinin üyüdülmə müddətinin 3 dəfə nəzarət edildiyini partlayış testi ilə sübut edir. qazma çuxuru

Yüksək tezlik, yüksək sürət və kütləvi məlumat ötürülməsi üçün arxa qazma texnologiyası siqnal bütövlüyünü artırmağın təsirli bir yoludur. Arxa matkap əsasən qalıq sapının uzunluğunu, iki qazma çuxuru ilə çuxurdakı mis tel arasındakı delik yerinin tutarlılığını nəzarət edir. Bütün qazma qurğularının geri qazma funksiyası yoxdur, qazma qurğusunun texniki təkmilləşdirilməsini (arxa qazma funksiyası ilə) aparmaq və ya arxa qazma funksiyası olan bir qazma qurğusu almaq lazımdır. Müvafiq sənaye ədəbiyyatında və yetkin kütləvi istehsalda istifadə edilən arxa qazma texnikasına əsasən daxildir: ənənəvi dərinliyə nəzarət geri qazma üsulu, daxili təbəqədə siqnal geribildirim təbəqəsi ilə arxa qazma, boşluq qalınlığı nisbətinə görə dərinlik qazma işlərinin hesablanmaması. burada təkrar olunsun.
Üç, etibarlılıq testi
The yüksək səviyyəli lövhə ümumiyyətlə sistem lövhəsidir, şərti çox qatlı lövhədən daha qalındır, daha ağırdır, daha böyük vahid ölçüsüdür, müvafiq istilik tutumu da böyükdür, qaynaqda daha çox istiyə ehtiyac var, qaynaq yüksək temperatur müddəti uzundur. 50 ℃ (qalay-gümüş-mis lehiminin ərimə nöqtəsi) 90-217 saniyə çəkir və yüksək mərtəbəli boşqabın soyutma sürəti nisbətən yavaş olduğundan qaynaq qaynağının sınaq müddəti uzadılır. IPC-6012C, IPC-TM-650 standartları və sənaye tələbləri ilə birlikdə yüksək mərtəbəli lövhənin əsas etibarlılıq testi Cədvəl 2-də təsvir edilmişdir.

Table2