سطح بالا PCB به طور کلی به عنوان 10 لایه – 20 لایه یا بیشتر از لایه تعریف می شود برد مدار چند لایه بالابه پردازش آن سخت تر از برد مدار سنتی چند لایه است و الزامات کیفیت و قابلیت اطمینان آن بالا است. عمدتا در تجهیزات ارتباطی ، سرورهای پیشرفته ، الکترونیک پزشکی ، هوانوردی ، کنترل صنعتی ، نظامی و سایر زمینه ها استفاده می شود. در سالهای اخیر ، تقاضای بازارهای بلندمرتبه در زمینه ارتباطات کاربردی ، ایستگاه پایه ، هوانوردی ، نظامی و سایر زمینه ها هنوز قوی است و با توسعه سریع بازار تجهیزات مخابراتی چین ، چشم انداز بازار هیئت مدیره بلندمدت امیدوار کننده است به
در حال حاضر ، تولید گسترده مقیاس تولیدکنندگان سطح بالای PCB در چین عمدتاً از شرکتهای با بودجه خارجی یا تعداد کمی از شرکتهای داخلی ناشی می شود. تولید برد مدار سطح بالا نه تنها به سرمایه گذاری در فناوری و تجهیزات بیشتر نیاز دارد ، بلکه نیاز به تجمع تجربه پرسنل فنی و پرسنل تولید نیز دارد. در عین حال ، وارد کردن مراحل صدور گواهینامه مشتری در سطح بالا سخت و دست و پا گیر است ، بنابراین برد مدار بالا با آستانه بالاتری وارد شرکت می شود و چرخه تولید صنعتی طولانی تر می شود. میانگین تعداد لایه های PCB به یک شاخص فنی مهم برای اندازه گیری سطح فنی و ساختار محصول شرکت های PCB تبدیل شده است. این مقاله به طور مختصر مشکلات اصلی پردازش در تولید برد مدار بالا را توصیف می کند و نقاط اصلی کنترل فرآیند تولید کلید مدارهای سطح بالا را برای مرجع شما معرفی می کند.
یکی ، مشکلات اصلی تولید
در مقایسه با ویژگی های محصولات برد مدار معمولی ، برد مدار سطح بالا دارای ویژگی های قطعات تخته ضخیم تر ، لایه های بیشتر ، خطوط و حفره های متراکم تر ، اندازه واحد بزرگتر ، لایه متوسط ​​نازک تر و غیره و فضای داخلی است. تراز لایه ، کنترل امپدانس و الزامات قابلیت اطمینان دقیق تر است.
1.1 دشواری تراز بین لایه ها
با توجه به تعداد زیاد لایه های تخته بلند ، طراحی مشتری به طور فزاینده ای الزامات سخت تری در راستای تراز لایه های PCB دارد. معمولاً ، تحمل هم ترازی بین لایه ها μ 75μm کنترل می شود. با توجه به اندازه بزرگ طراحی عنصر تخته بلند ، درجه حرارت و رطوبت محیط کارگاه انتقال گرافیک ، و برهم نهادگی دررفتگی ناشی از ناسازگاری انبساط و انقباض لایه های مختلف تخته مرکزی ، حالت موقعیت یابی بین لایه ها و عوامل دیگر ، کنترل تراز بین لایه های تخته بلند را دشوارتر می کند.
1.2 مشکلات ایجاد مدار داخلی
تخته بلند از مواد خاصی مانند TG بالا ، سرعت بالا ، فرکانس بالا ، مس ضخیم ، لایه نازک متوسط ​​و غیره استفاده می کند ، که الزامات زیادی را برای ساخت مدار داخلی و کنترل اندازه گرافیکی مانند یکپارچگی امپدانس ارائه می دهد. انتقال سیگنال ، که مشکل ساخت مدار داخلی را افزایش می دهد. عرض خط فاصله خط کوچک است ، افزایش اتصال کوتاه کوتاه ، افزایش کوتاه کوتاه ، سرعت عبور کم ؛ لایه های سیگنال بیشتری در خط متراکم وجود دارد و احتمال از بین رفتن AOI در لایه داخلی افزایش می یابد. ضخامت صفحه داخلی داخلی نازک است ، آسان تا می شود و در نتیجه نوردهی ضعیف ایجاد می شود ، هنگام اچ کردن صفحه به راحتی رول می شود. بیشتر تخته های بلند مرتبه تخته سیستم هستند و اندازه واحد بزرگ است ، بنابراین هزینه قراضه محصول نهایی نسبتاً بالا است.
1.3 دشواری فشار دادن تولید
صفحات چند هسته ای داخلی و صفحات نیمه پخته روی هم قرار می گیرند و عیوبی مانند صفحه اسلاید ، لمینت ، حفره رزین و باقی مانده حباب به راحتی در حین فشار دادن تولید می شوند. در طراحی سازه های چند لایه ، لازم است مقاومت حرارتی مواد ، مقاومت در برابر ولتاژ ، میزان چسب و ضخامت محیط به طور کامل در نظر گرفته شود و یک برنامه پرس مناسب برای صفحات بلند مرتبه تنظیم شود. به دلیل تعداد زیاد لایه ها ، کنترل انبساط و انقباض و جبران ضریب اندازه نمی تواند قوام را حفظ کند. لایه عایق نازک بین لایه ها به راحتی منجر به شکست آزمون قابلیت اطمینان بین لایه ها می شود. شکل 1 نمودار نقص لایه لایه شدن پشت صفحه پس از آزمایش تنش حرارتی است.

1.4 نقاط دشوار در حفاری
صفحات مسی مخصوص با TG بالا ، سرعت بالا ، فرکانس بالا و ضخامت ضخیم برای افزایش سختی زبری حفاری ، سوراخ و ضد عفونی استفاده می شود. تعداد لایه ها ، کل ضخامت مس و ضخامت صفحه ، شکستن چاقو آسان است. خرابی CAF ناشی از متراکم BGA و فاصله باریک دیوارها. ضخامت صفحه به راحتی می تواند مشکل حفاری کج را به دنبال داشته باشد.
من کنترل فرایندهای کلیدی تولید

2.1 انتخاب مواد
با پردازش عملکرد بالا برای قطعات الکترونیکی ، عملکرد بیشتر در جهت توسعه ، در عین حال با فرکانس بالا ، توسعه سرعت انتقال سیگنال ، بنابراین ثابت دی الکتریک مواد الکتریکی و اتلاف دی الکتریک کم است ، و CTE کم ، آب کم جذب و عملکرد بالای مواد روکش مس ، برای برآوردن نیاز پردازش صفحه و قابلیت اطمینان. تامین کنندگان صفحه ای که معمولاً استفاده می شوند عمدتا شامل سری A ، سری B ، سری C و سری D هستند. برای مقایسه ویژگیهای اصلی این چهار لایه داخلی به جدول 1 مراجعه کنید. برای ضخیم شدن بالای نیم صفحه تخته مدار مس ، محتوای رزین بالایی را انتخاب می کند ، نیمی از لایه لایه جامد شدن جریان رزین برای پر کردن گرافیک کافی است ، لایه دی الکتریک بسیار ضخیم است به طوری که صفحه نهایی بسیار ضخیم به نظر می رسد ، در حالی که لایه های نازک و دی الکتریک آسان است برای ایجاد لایه لایه ، شکست آزمایش فشار قوی مانند مشکل کیفیت ، بنابراین انتخاب مواد دی الکتریک بسیار مهم است.

2.2 طراحی ساختار چند لایه
در طراحی سازه لمینت ، عوامل اصلی مورد توجه عبارتند از: مقاومت در برابر حرارت مواد ، مقاومت در برابر ولتاژ ، میزان چسب و ضخامت لایه متوسط ​​و … اصول اصلی زیر باید رعایت شود.
(1) قطعه نیمه پخته و تولید کننده صفحه اصلی باید سازگار باشند. به منظور اطمینان از قابلیت اطمینان PCB ، همه لایه های قرص های نیمه پخت باید از استفاده از قرص های نیمه پخت A 1080 یا 106 (به جز موارد خاص مشتریان) اجتناب کنند. در صورت عدم نیاز به ضخامت متوسط ​​، ضخامت محیط بین لایه ها مطابق IPC-A-0.09g باید .600 XNUMX میلی متر باشد.
(2) هنگامی که مشتری به صفحه TG بالا نیاز دارد ، صفحه اصلی و صفحه نیمه پخت باید از مواد TG بالا مربوطه استفاده کنند.
(3) بستر داخلی 3OZ یا بالاتر ، محتوای رزین بالا از قرص های نیمه پخته ، مانند 1080R/C65٪ ، 1080HR/C 68٪ ، 106R/C 73٪ ، 106HR/C76٪ ؛ با این حال ، تا آنجا که ممکن است از طراحی ساختاری 106 ورق نیمه پخته با چسب بالا اجتناب شود تا از همپوشانی چندین ورق نیمه پخته 106 جلوگیری شود. از آنجا که نخ الیاف شیشه بسیار نازک است ، ریزش نخ الیاف شیشه در ناحیه بزرگ بستر بر پایداری ابعاد و لمینت صفحه انفجار تأثیر می گذارد.
(4) اگر مشتری الزامات خاصی نداشته باشد ، تحمل ضخامت محیط بین لایه به طور کلی توسط +/- 10 controlled کنترل می شود. برای صفحه امپدانس ، تحمل ضخامت محیط توسط IPC-4101 C/M tolerance کنترل می شود. اگر ضریب تأثیر امپدانس به ضخامت بستر مربوط باشد ، تحمل صفحه نیز باید با تحمل IPC-4101 C/M کنترل شود.
2.3 کنترل تراز بین لایه ها
دقت جبران اندازه داخلی پانل داخلی و کنترل اندازه تولید باید بر اساس داده ها و داده های تاریخی جمع آوری شده در تولید در یک دوره زمانی مشخص باشد تا اندازه گرافیکی هر لایه از پانل فوقانی به طور دقیق جبران شود تا از سازگاری آن اطمینان حاصل شود. انبساط و انقباض هر لایه از صفحه اصلی. قبل از فشار دادن موقعیت قرار گرفتن در معرض دقیق و بسیار مطمئن را انتخاب کنید ، مانند موقعیت چهار اسلات (Pin LAM) ، مذاب داغ و ترکیب پرچ. نکته کلیدی برای اطمینان از کیفیت پرس ، تنظیم فرآیند پرس مناسب و نگهداری روزانه پرس ، کنترل چسب پرس و اثر خنک کننده و کاهش مشکل دررفتگی بین لایه ها است. کنترل تراز بین لایه ها باید به طور جامع از مقدار جبران لایه داخلی ، حالت موقعیت فشاری ، پارامترهای فرآیند فشار ، خواص مواد و سایر عوامل در نظر گرفته شود.
2.4 فرآیند خط داخلی
از آنجا که ظرفیت تحلیلی دستگاه قرار گرفتن در معرض سنتی حدود 50μm است ، برای تولید تخته سطح بالا ، تصویر مستقیم لیزری (LDI) را می توان برای بهبود ظرفیت تحلیلی گرافیکی ، ظرفیت تحلیلی حدود 20μm معرفی کرد. دقت تراز دستگاه قرار گرفتن در معرض سنتی μ 25μm و دقت تراز بین لایه ها بیشتر از 50μm است. دقت موقعیت یابی نمودار را می توان به حدود 15μm ارتقا داد و دقت موقعیت یابی بین لایه ها را می توان با استفاده از دستگاه قرار گرفتن در معرض موقعیت بالا در عرض 30μm کنترل کرد که باعث کاهش انحراف موقعیت تجهیزات سنتی و بهبود موقعیت بین لایه های بلندمرتبه می شود. تخته
به منظور بهبود قابلیت خط کشی ، لازم است در طراحی مهندسی به عرض خط و پد (یا حلقه جوشکاری) جبران مناسبی شود ، اما همچنین باید در مورد طراحی جزییات بیشتر به میزان جبران خسارت ویژه توجه شود. گرافیک ، مانند مدار حلقه ، مدار مستقل و غیره. تأیید کنید که آیا جبران طراحی برای عرض خط داخلی ، فاصله خط ، اندازه حلقه جدا شده ، خط مستقل ، فاصله بین خط معقول است یا تغییر طرح مهندسی. طراحی امپدانس و راکتانس القایی مستلزم توجه به این است که آیا جبران طراحی خط مستقل و امپدانس کافی است یا خیر. هنگام اچ کردن ، پارامترها به خوبی کنترل می شوند و اولین قطعه را می توان پس از تایید صلاحیت به صورت انبوه تولید کرد. به منظور کاهش فرسایش جانبی حکاکی ، لازم است ترکیب محلول اچ در بهترین محدوده کنترل شود. تجهیزات سنتی خط اچ از قابلیت اچ کافی برخوردار نیستند ، بنابراین تجهیزات را می توان از نظر فنی اصلاح کرد یا به تجهیزات خط اچ با دقت بالا وارد کرد تا یکنواختی اچ را بهبود بخشد ، شیار اچ ، ناخالصی اچ و سایر مشکلات را کاهش دهد.
2.5 فرایند فشار دادن
در حال حاضر ، روشهای موقعیت یابی بین لایه ها قبل از فشار عمدتاً شامل: موقعیت چهار اسلات (Pin LAM) ، مذاب داغ ، پرچ ، مذاب داغ و ترکیب پرچ است. ساختارهای مختلف محصول روشهای متفاوت موقعیت یابی را اتخاذ می کنند. برای صفحات سطح بالا ، موقعیت یابی چهار شکاف (Pin LAM) یا fusion + riveting ، OPE سوراخهای موقعیت را با دقت کنترل شده تا μ 25μm سوراخ می کند. در طول تولید دسته ای ، لازم است بررسی شود که آیا هر صفحه در واحد ذوب شده است تا از طبقه بندی بعدی جلوگیری شود. تجهیزات پرس برای پشتیبانی از دقت و قابلیت اطمینان صفحات بلند مرتبه از پرس پشتیبانی با عملکرد بالا استفاده می کند.
با توجه به ساختار ورقه ورقه شده و مواد مورد استفاده ، روشهای مناسب فشار دادن ، تنظیم بهترین درجه حرارت و منحنی ، در روشهای معمولی پرس چند لایه PCB ، مناسب برای کاهش سرعت گرمایش ورق ورق ، طولانی شدن زمان عمل آوری در دمای بالا ، جریان رزین ، پخت ، در عین حال از اسکیت برد در فرآیند فشار دادن ، مشکل جابجایی بین لایه ها اجتناب کنید. مقدار TG مواد همان صفحه نیست ، نمی تواند همان تخته رنده باشد. پارامترهای معمولی هیئت مدیره را نمی توان با پارامترهای خاص هیئت مدیره مخلوط کرد. برای اطمینان از معقول بودن ضریب انبساط و انقباض ، عملکرد صفحات مختلف و ورق های نیمه پخت متفاوت است و پارامترهای ورق نیمه سخت شده مربوطه باید برای پرس استفاده شوند و مواد خاصی که هرگز استفاده نشده اند نیاز به بررسی پارامترهای فرآیند
2.6 فرآیند حفاری
به دلیل رویارویی هر لایه ، صفحه و لایه مس فوق العاده ضخیم هستند که باعث ساییدگی جدی روی مته می شود و به راحتی می توان ابزار مته را شکست. تعداد سوراخ ها ، سرعت سقوط و سرعت چرخش باید به طور مناسب کاهش یابد. اندازه گیری دقیق انبساط و انقباض صفحه ، ارائه ضریب دقیق ؛ تعداد لایه ها ≥14 ، قطر سوراخ ≤0.2 میلی متر یا فاصله تا خط ≤0.175 میلی متر ، استفاده از دقت سوراخ ≤ 0.025 میلی متر تولید مته ؛ حفاری مرحله ای برای قطر φ4.0mm یا بالاتر ، حفاری مرحله ای برای ضخامت به قطر 12: 1 و حفاری مثبت و منفی برای تولید استفاده می شود. جلو و قطر سوراخ حفاری را کنترل کنید. سعی کنید از یک چاقوی مته جدید استفاده کنید یا 1 چاقوی مته را برای سوراخ کردن تخته بالایی خرد کنید. قطر سوراخ باید در 25um کنترل شود. به منظور حل مشکل سوراخ سوراخ سوراخ صفحه مس ضخیم در سطح بالا ، با آزمایش دسته ای ثابت می شود که با استفاده از پد با چگالی بالا ، شماره صفحه انباشته یک است و زمان سنگ زنی بیت حفاری در عرض 3 بار کنترل می شود که می تواند به طور م burثر سوراخ را بهبود بخشد. سوراخ حفاری

برای انتقال فرکانس بالا ، سرعت بالا و جرم داده های تخته بالا ، فناوری حفاری عقب یک روش م toثر برای بهبود یکپارچگی سیگنال است. مته پشتی عمدتاً طول پایه باقی مانده ، قوام محل سوراخ بین دو سوراخ حفاری و سیم مسی در سوراخ را کنترل می کند. همه تجهیزات حفاری دارای عملکرد حفاری عقب نیستند ، لازم است ارتقاء فنی تجهیزات حفاری (با عملکرد مته پشتی) یا خرید یک دستگاه حفاری با عملکرد مته پشتی ضروری باشد. تکنیک های حفاری پشتی که در ادبیات صنعت مربوطه و تولید انبوه بالغ مورد استفاده قرار می گیرند عمدتاً عبارتند از: روش حفاری سنتی عمق عقب ، حفاری عقب با لایه بازخورد سیگنال در لایه داخلی ، محاسبه عمق عقب با توجه به نسبت ضخامت ورق ، که این کار را نمی کند. در اینجا تکرار شود
سه ، آزمون قابلیت اطمینان
La تخته سطح بالا به طور کلی صفحه سیستم ، ضخیم تر از تخته چند لایه معمولی ، سنگین تر ، اندازه واحد بزرگتر ، ظرفیت حرارتی مربوطه نیز بزرگتر است ، در جوشکاری ، نیاز به گرمای بیشتر ، زمان جوشکاری با دمای بالا طولانی است. در دمای 50 90 (نقطه ذوب لحیم قلع-نقره-مس) 217 تا 6012 ثانیه طول می کشد و سرعت خنک کننده صفحه بلند مرتبه نسبتاً کند است ، بنابراین زمان آزمایش جوش برگشتی افزایش می یابد. در ترکیب با استانداردهای ipC-650C ، IPC-TM-2 و الزامات صنعت ، آزمایش اصلی قابلیت اطمینان صفحه بلند در جدول XNUMX شرح داده شده است.

Table2