Ключов контрол на производствения процес за високо ниво PCB съвет

Високата платка обикновено се определя като многоетажна многопластова платка с 10-20 или повече етажа, която е по-трудна за обработка от традиционната многослойна платка и има високи изисквания за качество и надеждност. Използва се главно в комуникационно оборудване, сървър от висок клас, медицинска електроника, авиация, промишлен контрол, военни и други области. През последните години търсенето на пазара на високи табла в областите на комуникация на приложения, базови станции, авиация и военни все още е силно. С бързото развитие на китайския пазар на телекомуникационно оборудване, перспективата за пазара на високи табла е обещаваща.

В момента Производител на печатни платкиs, които могат да произвеждат масово PCB в Китай, идват главно от чуждестранни предприятия или няколко местни предприятия. Производството на високи печатни платки изисква не само по-високи инвестиции в технологии и оборудване, но и натрупване на опит от техници и производствен персонал. В същото време процедурите за сертифициране на клиенти за внос на високи печатни платки са строги и тромави. Следователно прагът за по-високи ПХБ да влезе в предприятието е висок, а производственият цикъл на индустриализация е дълъг. Средният брой слоеве на печатни платки се превърна във важен технически индекс за измерване на техническото ниво и продуктовата структура на предприятията за печатни платки. Настоящият документ описва накратко основните трудности при обработката, възникнали при производството на високи печатни платки, и представя за ваша справка ключовите контролни точки на ключови производствени процеси на високи печатни платки.

1, Основни производствени трудности

В сравнение с характеристиките на конвенционалните платки, високата платка има характеристиките на по-дебели дъски, повече слоеве, по-плътни линии и отвори, по-голям размер на единицата, по-тънък диелектричен слой и по-строги изисквания за вътрешно пространство, междинно подравняване, контрол на импеданса и надеждност.

1.1 затруднения при междинното подравняване

Поради големия брой слоеве от високи плоскости, дизайнът на клиента има все по-строги изисквания за подравняване на слоевете на печатни платки, а толерансът за подравняване между слоевете обикновено се контролира до ± 75 μm. Като се има предвид големият размер на конструкцията на високата дъска, температурата на околната среда и влажността на работилницата за прехвърляне на графики, дислокационната суперпозиция и режимът на междуслойно позициониране, причинени от непоследователното разширяване и свиване на различни слоеве на основната платка, е по-трудно да се контролира междинния слой подравняване на висок борд.

1.2 трудности при изграждането на вътрешна верига

Високата табла приема специални материали като висок Tg, висока скорост, висока честота, дебела мед и тънък диелектричен слой, което поставя високи изисквания за производството и графичния контрол на размера на вътрешната верига, като например целостта на импедансния сигнал предаване, което увеличава трудността при производството на вътрешната верига. Ширината на линията и разстоянието между редовете са малки, отворените и късите съединения се увеличават, микро късото се увеличава и процентът на квалификация е нисък; Има много сигнални слоеве от фини линии и вероятността от пропускане на откриване на AOI във вътрешния слой се увеличава; Вътрешната сърцевина е тънка, лесна за сгъване, което води до лоша експозиция и е лесно да се търкаля след ецване; Повечето от високите плоскости са системни платки с големи размери, а разходите за бракуване на готовите продукти са относително високи.

1.3 спешни производствени трудности

Когато се наслагват множество плочи с вътрешна сърцевина и полувтвърдени листове, дефекти като плъзгаща се плоча, разслояване, кухина от смола и остатъци от мехурчета могат лесно да възникнат при производството на кримпване. При проектирането на ламинираната конструкция е необходимо изцяло да се вземат предвид топлоустойчивостта, съпротивлението на напрежението, количеството на пълнене на лепилото и средната дебелина на материала, и да се зададе разумна програма за пресоване на високи плочи. Има много слоеве и контролът на разширяването и свиването и компенсацията на коефициента на размера не могат да бъдат последователни; Междуслойният изолационен слой е тънък, което е лесно да доведе до провал на междинния тест за надеждност. Фигура 1 е диаграма на дефекта на разкъсване на разкъсване на плочата след изпитване на термично напрежение.

Fig.1

1.4 трудности при пробиване

Използването на специални плочи с висока Tg, висока скорост, висока честота и дебела мед увеличава трудността при пробиване на грапавостта, пробиване и отстраняване на замърсявания от пробиване. Има много слоеве, общата дебелина на медта и дебелината на плочата се натрупват и инструментът за пробиване е лесен за счупване; Неизправност на кафето, причинена от плътен BGA и тесни разстояния между стените на отворите; Поради дебелината на плочата е лесно да се предизвика проблем с косо пробиване.

2, Ключов контрол на производствения процес

2.1 избор на материал

С развитието на електронни компоненти в посока високопроизводителни и многофункционални, той носи и високочестотно и високоскоростно предаване на сигнал. Следователно се изисква диелектричната константа и диелектричните загуби на материалите на електронните схеми да са относително ниски, както и ниските CTE, ниското водопоглъщане и по-добрите високопроизводителни ламинирани материали, облечени с мед, така че да отговарят на изискванията за обработка и надеждност на високи -изгряващи дъски. Общите доставчици на плочи включват предимно серия, серия B, серия C и серия D. Вижте Таблица 1 за сравнение на основните характеристики на тези четири вътрешни субстрата. За медна платка с висока дебелина се избира полувтвърденият лист с високо съдържание на смола. Количеството на потока лепило на междуслойния полувтвърден лист е достатъчно, за да запълни графиките на вътрешния слой. Ако изолационният среден слой е твърде дебел, готовата плоскост може лесно да бъде твърде дебела. Напротив, ако изолационният среден слой е твърде тънък, е лесно да се причинят проблеми с качеството, като например средна стратификация и провал при високо напрежение. Следователно изборът на изолационни материали е много важен.

2.2 проектиране на ламинирана конструкция

Основните фактори, които се вземат предвид при проектирането на ламинираната конструкция, са топлоустойчивостта, устойчивостта на напрежение, количеството на пълнене на лепилото и дебелината на диелектричния слой на материала и следва да се спазват следните основни принципи.

(1) Производителят на полувтвърден лист и основна плоскост трябва да бъде последователен. За да се гарантира надеждността на печатни платки, единичен 1080 или 106 полувтвърден лист не трябва да се използва за всички слоеве полувтвърден лист (освен ако клиентът няма специални изисквания). Когато клиентът няма изисквания за средна дебелина, средната дебелина между слоевете трябва да бъде гарантирана да бъде ≥ 0.09 мм според ipc-a-600g.

(2) Когато клиентите изискват дъска с висок Tg, основната плоча и полувтвърденият лист трябва да използват съответни материали с висока Tg.

(3) За вътрешния субстрат 3oz или повече, изберете полувтвърдения лист с високо съдържание на смола, като 1080r / C65%, 1080hr / C 68%, 106R / C 73%, 106hr / C76%; Структурният дизайн на всички 106 полувтвърдени листа с високо лепило трябва да се избягва, доколкото е възможно, за да се предотврати наслагването на множество 106 полувтвърдени листа. Тъй като преждата от стъклени влакна е твърде тънка, преждата от стъклени влакна се срутва в голямата площ на субстрата, което влияе върху стабилността на размерите и разслояването на експлозията на плочата.

(4) Ако клиентът няма специални изисквания, толерансът на дебелината на междинния диелектричен слой обикновено се контролира с + / – 10%. За импедансната плоча толерансът на диелектричната дебелина се контролира от ipc-4101 C / M толеранс. Ако влияещият на импеданса фактор е свързан с дебелината на основата, толерансът на плочата също трябва да се контролира от ipc-4101 C / M толеранс.

2.3 контрол на междинното подравняване

За точността на компенсирането на размера на вътрешната сърцевина и контрола на производствения размер е необходимо точно да се компенсира графичният размер на всеки слой от висок борд чрез данните и историческия опит, събрани в производството за определено време, за да се гарантира последователността на разширяване и свиване на всеки слой от основната платка. Изберете високо прецизен и надежден режим на междинно позициониране преди натискане, като щифт Lam, комбинация от горещо стопяване и нитове. Определянето на подходящи процедури за процес на пресоване и ежедневната поддръжка на пресата са ключът за осигуряване на качеството на пресоване, контрол на пресовото лепило и охлаждащия ефект и намаляване на проблема с междинното разместване. Контролът на междинното подравняване трябва да бъде изчерпателно разгледан от факторите, като например стойността на компенсация на вътрешния слой, режим на позициониране при натискане, параметри на процеса на пресоване, характеристики на материала и т.н.

2.4 процес на вътрешна линия

Тъй като аналитичната способност на традиционната машина за експониране е по-малка от 50 μ M. за производството на високи плочи, може да се въведе лазерен директен фотоапарат (LDI), за да се подобри способността за графичен анализ, която може да достигне 20 μM или повече. Точността на подравняване на традиционната експонационна машина е ± 25 μm. Точността на подреждане между слоевете е по-голяма от 50 μm。 С помощта на високо прецизна машина за експониране на подравняване, точността на подравняване на графиката може да бъде подобрена до 15 μ M, контрол на точността на междинно подравняване 30 μ M, което намалява отклонението на подравняване на традиционното оборудване и подобрява точността на междинното подравняване на високата плоча.

За да се подобри капацитета на ецване на линията, е необходимо да се даде подходяща компенсация за ширината на линията и подложката (или заваръчния пръстен) в инженерния проект, както и по -подробно проектиране за размера на компенсацията на специални графики, като обратна линия и независима линия. Потвърдете дали проектната компенсация на ширината на вътрешната линия, разстоянието на линията, размера на изолационния пръстен, независимата линия и разстоянието между дупката и линията е разумна, в противен случай променете инженерния дизайн. Има изисквания за проектиране на импеданс и индуктивно съпротивление. Обърнете внимание дали проектната компенсация на независима линия и импедансна линия е достатъчна. Контролирайте параметрите по време на ецване. Партидното производство може да се извършва само след като се потвърди, че първото парче е квалифицирано. За да се намали страничната корозия на ецване, е необходимо да се контролира химическият състав на всяка група разтвор за офорт в най -добрия диапазон. Традиционното оборудване за ецване има недостатъчен капацитет за офорт. Оборудването може да бъде технически трансформирано или внесено в оборудване за прецизно ецване, за да се подобри равномерността на офорт и да се намалят проблемите като грапав ръб и нечисто ецване.

2.5 процес на пресоване

Понастоящем методите за междинно позициониране преди пресоване включват предимно: щифт Lam, горещо стопяване, нит и комбинацията от горещо стопяване и нит. Приемат се различни методи за позициониране за различни структури на продукта. За високата плоча трябва да се използва методът на позициониране с четири слота (щифт Lam) или метод на сливане + занитване. Машината за отваряне трябва да пробие отвора за позициониране, а точността на щанцоване трябва да се контролира в рамките на ± 25 μ m。 По време на синтеза се използва рентгенова снимка за проверка на отклонението на слоя на първата плоча, направена от регулиращата машина, и партидата може да се направи само след като отклонението на слоя е квалифицирано. По време на партидното производство е необходимо да се провери дали всяка плоча се стопява в устройството, за да се предотврати последващо разслояване. Оборудването за пресоване приема високоефективна поддържаща преса, за да отговори на точността и надеждността на междуслойното подравняване на високите плочи.

Съгласно ламинираната структура на високите плоскости и използваните материали, проучете подходящата процедура за пресоване, задайте най-добрата скорост и крива на покачване на температурата, намалете по подходящ начин скоростта на повишаване на температурата на пресованата плоскост в конвенционалната процедура за пресоване на многослойна платка, удължават времето за втвърдяване при висока температура, правят смолата напълно течаща и се втвърдява и избягват проблеми като плъзгаща се плоча и междинно разместване в процеса на пресоване. Плочите с различни стойности на TG не могат да бъдат същите като решетъчните плочи; Плочите с обикновени параметри не могат да се смесват с плочи със специални параметри; За да се осигури рационалността на дадения коефициент на разширение и свиване, свойствата на различните плочи и полувтвърдени листове са различни, така че съответните параметри на полувтвърдени плочи трябва да бъдат натиснати, а параметрите на процеса трябва да бъдат проверени за специални материали, които имат никога не е използвано.

2.6 процес на пробиване

Поради прекомерната дебелина на плочата и меден слой, причинена от наслагването на всеки слой, свредлото е сериозно износено и е лесно да се счупи свредлото. Броят на отворите, скоростта на падане и скоростта на въртене трябва да бъдат съответно намалени. Измервайте точно разширяването и свиването на плочата, за да осигурите точен коефициент; Ако броят на слоевете ≥ 14, диаметърът на отвора ≤ 0.2 мм или разстоянието от отвора до линията ≤ 0.175 мм, за производството се използва сондажната платформа с точност на позицията на отвора ≤ 0.025 мм; диаметър φ Диаметърът на отвора над 4.0 мм приема поетапно пробиване, а съотношението на диаметъра на дебелината е 12: 1. Произвежда се чрез пробиване стъпка по стъпка и положително и отрицателно пробиване; Контролирайте дупката и дебелината на отвора при пробиването. Високата плоча се пробива с нов нож за пробиване или нож за шлифоване, доколкото е възможно, а дебелината на отвора трябва да се контролира в рамките на 25um. За да се подобри проблемът с пробиването на мелници с висока дебелина, чрез партидна проверка, използването на подложка с висока плътност, броят на ламинираните плочи е един и времето за смилане на свредлото се контролира в рамките на 3 пъти, което може ефективно да подобри пробивната дупка

За високата табла, използвана за с висока честота, високоскоростно и масивно предаване на данни, технологията за обратно пробиване е ефективен метод за подобряване на целостта на сигнала. Обратното пробиване контролира главно остатъчната дължина на пъна, консистенцията на позицията на отвора на двата сондажа и медната тел в отвора. Не цялото оборудване на сондажни машини има функция за обратно пробиване, затова е необходимо да се надстрои оборудването на сондажната машина (с функция за обратно пробиване) или да се закупи сондажна машина с функция за обратно пробиване. Технологията за обратно пробиване, приложена от свързаната с индустрията литература и зряло масово производство, включва главно: традиционен метод за обратно пробиване с контрол на дълбочината, обратно пробиване със слой за обратна връзка със сигнал във вътрешния слой и изчисляване на дълбокото обратно пробиване според пропорцията на дебелината на плочата. Тук няма да се повтори.

3, Тест за надеждност

Високата табла обикновено е системна плоча, която е по-дебела и по-тежка от конвенционалната многослойна плоча, има по-голям размер на единицата и съответният топлинен капацитет също е по-голям. По време на заваряването се изисква повече топлина и времето за висока температура на заваряване е дълго. При 217 ℃ (точка на топене на медна спойка от калай сребро), това отнема от 50 секунди до 90 секунди. В същото време скоростта на охлаждане на високата плоча е сравнително бавна, така че времето за повторно изпитване се удължава. В комбинация със стандартите ipc-6012c, IPC-TM-650 и индустриалните изисквания се провежда основният тест за надеждност на високите табла.