Nøgleproduktionskontrol til kredsløb på højt niveau

Det høje niveau PCB er generelt defineret som 10 lag – 20 lag eller mere af højt flerlags printkort. Det er vanskeligere at behandle end det traditionelle flerlags printkort, og kravene til kvalitet og pålidelighed er høje. Det bruges hovedsageligt i kommunikationsudstyr, high-end servere, medicinsk elektronik, luftfart, industriel kontrol, militær og andre områder. I de senere år er efterspørgslen efter højhusbrætmarked inden for anvendt kommunikation, basestation, luftfart, militær og andre områder stadig stærk, og med den hurtige udvikling af Kinas marked for telekommunikationsudstyr er udsigten til højbrætmarked lovende .
På nuværende tidspunkt kommer den store produktion af PCB-producenter på højt niveau i Kina hovedsageligt fra udenlandsk finansierede virksomheder eller et lille antal indenlandske virksomheder. Produktionen af ​​kredsløb på højt niveau kræver ikke kun højere teknologi og udstyrsinvesteringer, men kræver også akkumulering af erfaring fra teknisk personale og produktionspersonale. Samtidig er importen af ​​procedurer for kundecertificering på højt niveau bestående af strenge og besværlige, så kredsløb på højt niveau kommer ind i virksomheden med en højere tærskel, og industrialiseringsproduktionscyklussen er længere. Det gennemsnitlige antal PCB -lag er blevet et vigtigt teknisk indeks for at måle det tekniske niveau og produktstruktur for PCB -virksomheder. Dette papir beskriver kort de vigtigste behandlingsvanskeligheder, der er stødt på ved fremstilling af kredsløb på højt niveau, og introducerer de vigtigste kontrolpunkter i nøgleproduktionsprocessen for kredsløb på højt niveau til din reference.
Den ene, de største produktionsvanskeligheder
Sammenlignet med egenskaberne ved konventionelle printkortprodukter har kredsløbet på højt niveau karakteristika som tykkere kortdele, flere lag, mere tætte linjer og huller, større enhedsstørrelse, tyndere mellemlag osv. Og det indre rum, inter -lagjustering, impedansstyring og pålidelighedskrav er strengere.
1.1 Problemer med justering af mellemlag
På grund af det store antal højhuspladelag har klientdesignenden mere og mere strenge krav til tilpasning af PCB-lag. Normalt kontrolleres justeringstolerancen mellem lag til ± 75μm. I betragtning af den store størrelse af højhuspladeelementdesign, omgivelsestemperatur og fugtighed i grafisk overførselsværksted og dislokationssuperpositionen forårsaget af inkonsistensen af ​​ekspansion og sammentrækning af forskellige kernepladelag, positioneringsmåden mellem lag og andre faktorer, Det gør det vanskeligere at kontrollere justeringen mellem lagene i højhuspladen.
1.2 Vanskeligheder med at lave indre kredsløb
Højpladen vedtager specielle materialer såsom høj TG, høj hastighed, høj frekvens, tykt kobber, tyndt mellemlag osv., Som stiller høje krav til fremstilling af det indre kredsløb og grafisk størrelse, såsom integriteten af ​​impedans signaloverførsel, hvilket øger vanskeligheden ved fremstilling af indre kredsløb. Linjebredde linjeafstand er lille, åben kortslutningsforøgelse, mikro kort stigning, lav gennemløbshastighed; Der er flere signallag i den tætte linje, og sandsynligheden for, at AOI mangler detektion i det indre lag, stiger. Tykkelsen af ​​den indre kerneplade er tynd, let at folde, hvilket resulterer i dårlig eksponering, let at rulle plade ved ætsning; De fleste af højhuspladerne er systemkort, og enhedens størrelse er stor, så omkostningerne ved færdigt produktskrot er relativt høje.
1.3 Problemer med at presse produktionen
Flere indre kerneplader og halvhærdede plader overlejres, og defekter som glideplade, laminering, harpikshulrum og boblerester fremstilles let under presseproduktion. I designet af lamineret struktur er det nødvendigt fuldt ud at overveje materialets varmebestandighed, spændingsmodstand, mængden af ​​lim og tykkelsen af ​​mediet og indstille et rimeligt højhuspladepresseprogram. På grund af det store antal lag kan ekspansion og krympningskontrol og størrelseskoefficientkompensation ikke holde konsistensen; Det tynde isoleringslag mellem lagene fører let til fejl i pålidelighedstesten mellem lagene. Figur 1 er defektdiagrammet for burstpladedelaminering efter termisk belastningstest.

1.4 vanskelige punkter ved boring
Særlige kobberplader med høj TG, høj hastighed, høj frekvens og tyk tykkelse bruges til at øge vanskeligheden ved at bore ruhed, grader og dekontaminere. Antallet af lag, total kobbertykkelse og pladetykkelse, let at bryde knivboringen; CAF -fejl forårsaget af tæt BGA og smal hullet vægafstand; Pladens tykkelse kan let føre til problemet med skæv boring.
Ii. Kontrol af centrale produktionsprocesser

2.1 Materialevalg
Med højtydende behandling af elektroniske komponenter, mere funktionel i udviklingsretningen, samtidig med højfrekvens, højhastighedsudvikling af signaloverførsel, så det elektroniske kredsløbsmateriale dielektrisk konstant og dielektrisk tab er lavt, og lav CTE, lavt vand absorption og højtydende kobberbeklædt materiale bedre, for at tilfredsstille kravet om toppladebehandling og pålidelighed. Almindeligt anvendte pladeleverandører omfatter hovedsageligt A -serier, B -serier, C -serier og D -serier. Se tabel 1 for sammenligning af hovedkarakteristika for disse fire indre substrater. Til top tyk halv størkning af kobber printplade vælger højt harpiksindhold, mellemlag halvdel af størkningslag af harpiksstrøm er tilstrækkelig til grafikfyldning, dielektrisk lag er for tykt let til at fremstå den færdige plade super tyk, hvorimod skråt tyndt, dielektrisk lag er let at resultere i lagdelt medium, højtryks testfejl såsom kvalitetsproblem, så valget af dielektrisk materiale er meget vigtigt.

2.2 Lamineret konstruktion
Ved udformningen af ​​den laminerede struktur er de vigtigste faktorer, der skal overvejes, materialets varmebestandighed, spændingsmodstanden, mængden af ​​lim og tykkelsen af ​​mediumlaget osv. Følgende hovedprincipper skal følges.
(1) Det halvhærdede stykke og kernepladeproducenten skal være konsistente. For at sikre PCB-pålidelighed bør alle lag af halvhærdede tabletter undgå at bruge En enkelt 1080 eller 106 halvhærdede tabletter (undtagen særlige krav fra kunder). Når der ikke er krav om medium tykkelse, skal tykkelsen af ​​mediet mellem lagene være ≥0.09 mm i henhold til IPC-A-600g.
(2) Når kunden kræver høj TG-plade, bør kernepladen og den halvhærdede plade bruge det tilsvarende høje TG-materiale.
(3) Indre substrat 3OZ eller derover, vælg højt harpiksindhold i halvhærdede tabletter, såsom 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; Det strukturelle design af 106 halvhærdede plader med højt klæbemiddel bør dog undgås så meget som muligt for at forhindre overlapning af flere 106 halvhærdede ark. Fordi glasfibergarnet er for tyndt, vil glasfibergarns kollaps i det store substratområde påvirke dimensionstabiliteten og lamineringen af ​​eksplosionspladen.
(4) Hvis kunden ikke har særlige krav, kontrolleres tykkelsestolerancen for mellemlagsmedium generelt med +/- 10%. For impedansplade styres tykkelsestolerancen for mediet af IPC-4101 C/M-tolerance. Hvis impedanspåvirkningsfaktoren er relateret til substratets tykkelse, skal pladetolerancen også kontrolleres af IPC-4101 C/M-tolerance.
2.3 Justeringskontrol mellem mellemlag
Nøjagtigheden af ​​indre kernepanelstørrelseskompensation og kontrol af produktionsstørrelse skal baseres på data og historiske data indsamlet i produktionen i et bestemt tidsrum for nøjagtigt at kompensere den grafiske størrelse for hvert lag i det øverste panel for at sikre konsistensen af udvidelse og sammentrækning af hvert lag af kernepanelet. Vælg højpræcision og meget pålidelig interlamineringspositionering, før du trykker, såsom positionering med fire spalter (Pin LAM), hot melt og nittekombination. Nøglen til at sikre kvaliteten af ​​presningen er at opsætte passende presseproces og daglig vedligeholdelse af pressen, styre presselim og køleeffekt og reducere problemet med forskydning mellem lag. Mellemlagsjusteringskontrol skal overvejes omfattende ud fra det indre lags kompensationsværdi, presningspositioneringstilstand, pressning af procesparametre, materialegenskaber og andre faktorer.
2.4 Indre linje proces
Fordi den traditionelle eksponeringsmaskines analytiske kapacitet er omkring 50μm, kan der til fremstilling af bord på højt niveau indføres laser direct imager (LDI) for at forbedre den grafiske analytiske kapacitet, den analytiske kapacitet på omkring 20μm. Justeringsnøjagtigheden for den traditionelle eksponeringsmaskine er ± 25μm, og nøjagtigheden for mellemjustering er større end 50μm. Placeringsnøjagtigheden af ​​grafen kan forbedres til ca. 15μm, og positioneringen af ​​mellemlaget kan kontrolleres inden for 30μm ved hjælp af positioneringseksponeringsmaskine med høj præcision, hvilket reducerer positioneringsafvigelsen for traditionelt udstyr og forbedrer højlagets positioneringsnøjagtighed bestyrelse.
For at forbedre linjens ætsningsevne er det nødvendigt at give korrekt kompensation til bredden af ​​linjen og puden (eller svejseringen) i det tekniske design, men også nødt til at gøre mere detaljeret designhensyn til kompensationsbeløbet for special grafik, såsom loop kredsløb, uafhængigt kredsløb og så videre. Bekræft, om designkompensationen for indre linjebredde, linjeafstand, isolationsringstørrelse, uafhængig linje, hul-til-linje-afstand er rimelig, eller rediger det tekniske design. Designet af impedans og induktiv reaktans kræver opmærksomhed på, om designkompensationen for uafhængig linje og impedanslinje er tilstrækkelig. Parametrene kontrolleres godt ved ætsning, og det første stykke kan masseproduceres efter at være blevet bekræftet som kvalificeret. For at reducere ætsning af siderosion er det nødvendigt at kontrollere sammensætningen af ​​ætsningsløsning i det bedste område. Det traditionelle ætsningslinieudstyr har utilstrækkelig ætsningsevne, så udstyret kan teknisk modificeres eller importeres til højpræcisions ætsningslinjeudstyr for at forbedre ætsningens ensartethed, reducere ætsningsgraden, ætsningsrenhed og andre problemer.
2.5 Trykproces
På nuværende tidspunkt omfatter mellemlagspositioneringsmetoderne før presning hovedsageligt: ​​fire-slids positionering (Pin LAM), hot melt, nitte, hot melt og nitte kombination. Forskellige produktstrukturer anvender forskellige positioneringsmetoder. For plader på højt plan, positionering med fire slidser (Pin LAM) eller fusion + nitte slår OPE positioneringshullerne ud med nøjagtighed kontrolleret til ± 25μm. Under batchproduktionen er det nødvendigt at kontrollere, om hver plade er fusioneret i enheden for at forhindre efterfølgende stratificering. Presseudstyret vedtager højtydende understøttende presse for at imødekomme mellemlagets justeringsnøjagtighed og pålidelighed af højpladen.
I henhold til den øverste plades laminerede struktur og de anvendte materialer, indstilles de passende pressningsprocedurer, den bedste opvarmningshastighed og kurve, på almindelige flerlags PCB -presseprocedurer, passende til at reducere pressingspladeopvarmningshastigheden, forlænget hærdetid ved høj temperatur, gør harpiksstrømning, hærdning, samtidig undgå skateboardet i gang med at presse, mellemlagsforskydningsproblem. Materiale TG -værdi er ikke det samme bræt, kan ikke være det samme ristbræt; Almindelige parametre for tavlen kan ikke blandes med tavlens særlige parametre; For at sikre rimeligheden af ​​ekspansion og kontraktionskoefficient er ydeevnen for forskellige plader og halvhærdede ark forskellige, og de tilsvarende halvhærdede arkparametre bør bruges til presning, og de specielle materialer, der aldrig er blevet brugt, skal kontrollere procesparametre.
2.6 Boreproces
På grund af overlejringen af ​​hvert lag er pladen og kobberlaget super tykke, hvilket forårsager alvorlig slid på borekronen og er let at bryde boreværktøjet. Antallet af huller, faldhastighed og rotationshastighed bør sænkes korrekt. Mål nøjagtigt pladens ekspansion og sammentrækning, hvilket giver en nøjagtig koefficient; Antallet af lag ≥14, huldiameter ≤0.2mm eller hul til linjeafstand ≤0.175mm, brug af hulnøjagtighed ≤0.025mm boreproduktion; Trinboring bruges til diameter φ4.0 mm eller derover, trinboring bruges til tykkelse til diameterforhold 12: 1, og positiv og negativ boring bruges til produktion. Kontroller borefronten og huldiameteren. Prøv at bruge en ny borekniv eller slib 1 borekniv til at bore det øverste bræt. Huldiameteren skal kontrolleres inden for 25um. For at løse burrproblemet med borehul af tyk kobberplade i højt niveau, bevises det ved batchtest, at ved hjælp af høj tæthedsunderlag, stablingspladens nummer er et, og borekronens slibningstid kontrolleres inden for 3 gange effektivt kan forbedre grader af borehul

For højfrekvens-, højhastigheds- og massedatatransmission af high board er bagboringsteknologi en effektiv måde at forbedre signalintegriteten på. Bagboret styrer hovedsageligt længden af ​​den resterende stub, konsistensen af ​​hullets placering mellem to borehuller og kobbertråden i hullet. Ikke alt boreudstyr har bagborefunktion, det er nødvendigt at foretage en teknisk opgradering af boreudstyr (med bagboringsfunktion) eller købe en boremaskine med bagboringsfunktion. De bagboringsteknikker, der anvendes i relevant branchelitteratur og moden masseproduktion, omfatter hovedsageligt: ​​traditionel dybdekontrol bagboremetode, tilbageboring med signalfeedbacklag i det indre lag, beregning af dybdeboring i forhold til pladetykkelsen, hvilket ikke vil gentages her.
Tre, pålidelighedstest
bord på højt niveau er generelt systemkortet, tykkere end det konventionelle flerlagsbræt, tungere, større enhedsstørrelse, den tilsvarende varmekapacitet er også større, ved svejsning er behovet for mere varme, svejsningens høje temperatur tid lang. Det tager 50 til 90 sekunder ved 217 ℃ (smeltepunkt for tin-sølv-kobber loddemetal), og højhastigheds plades kølehastighed er relativt langsom, så testtiden for reflow svejsning forlænges. I kombination med ipC-6012C, IPC-TM-650 standarder og branchekrav er den vigtigste pålidelighedstest af højpladen beskrevet i tabel 2.

Table2