Le haut niveau PCB est généralement défini comme 10 couches – 20 couches ou plus de la haute carte de circuit multicouche. Il est plus difficile à traiter que le circuit imprimé multicouche traditionnel, et ses exigences de qualité et de fiabilité sont élevées. Il est principalement utilisé dans les équipements de communication, les serveurs haut de gamme, l’électronique médicale, l’aviation, le contrôle industriel, l’armée et d’autres domaines. Ces dernières années, la demande du marché des panneaux de grande hauteur dans les domaines de la communication appliquée, des stations de base, de l’aviation, de l’armée et d’autres est toujours forte, et avec le développement rapide du marché chinois des équipements de télécommunications, la perspective du marché des panneaux de grande hauteur est prometteuse. .
À l’heure actuelle, la production à grande échelle des fabricants de PCB de haut niveau en Chine provient principalement d’entreprises à capitaux étrangers ou d’un petit nombre d’entreprises nationales. La production de circuits imprimés de haut niveau nécessite non seulement des investissements technologiques et d’équipement plus élevés, mais nécessite également l’accumulation d’expérience du personnel technique et du personnel de production. Dans le même temps, l’importation de procédures de certification client de carte de haut niveau est stricte et lourde, de sorte que la carte de circuit imprimé de haut niveau entre dans l’entreprise avec un seuil plus élevé et le cycle de production d’industrialisation est plus long. Le nombre moyen de couches de PCB est devenu un indice technique important pour mesurer le niveau technique et la structure des produits des entreprises de PCB. Ce document décrit brièvement les principales difficultés de traitement rencontrées dans la production de circuits imprimés de haut niveau et présente les points de contrôle clés du processus de production de clés de circuits imprimés de haut niveau pour votre référence.
Un, les principales difficultés de production
Par rapport aux caractéristiques des produits de circuits imprimés conventionnels, la carte de circuit imprimé de haut niveau présente les caractéristiques de pièces de carte plus épaisses, de couches plus nombreuses, de lignes et de trous plus denses, d’une plus grande taille d’unité, d’une couche moyenne plus mince, etc., et de l’espace intérieur, entre -les exigences d’alignement de couche, de contrôle d’impédance et de fiabilité sont plus strictes.
1.1 Difficulté d’alignement des intercalaires
En raison du grand nombre de couches de cartes de grande hauteur, le client de conception a des exigences de plus en plus strictes sur l’alignement des couches de PCB. Habituellement, la tolérance d’alignement entre les couches est contrôlée à ±75μm. Compte tenu de la grande taille de la conception des éléments de carte de grande hauteur, de la température et de l’humidité ambiantes de l’atelier de transfert graphique et de la superposition de dislocation causée par l’incohérence de l’expansion et de la contraction des différentes couches de carte de base, le mode de positionnement entre les couches et d’autres facteurs, il rend plus difficile le contrôle de l’alignement entre les couches du panneau de grande hauteur.
1.2 Difficultés à faire le circuit intérieur
La carte de grande hauteur adopte des matériaux spéciaux tels que TG élevé, haute vitesse, haute fréquence, cuivre épais, couche moyenne mince, etc. transmission du signal, ce qui augmente la difficulté de fabrication du circuit interne. La distance de ligne de largeur de ligne est petite, augmentation de court-circuit ouvert, augmentation micro-courte, faible taux de réussite; Il y a plus de couches de signal dans la ligne dense, et la probabilité que l’AOI manque la détection dans la couche interne augmente. L’épaisseur de la plaque centrale intérieure est mince, facile à plier, ce qui entraîne une mauvaise exposition, une plaque facile à rouler lors de la gravure ; La plupart des cartes de grande hauteur sont des cartes système et la taille de l’unité est grande, de sorte que le coût des déchets de produits finis est relativement élevé.
1.3 Difficulté de presser la production
Plusieurs plaques de noyau internes et plaques semi-durcies sont superposées, et des défauts tels que la plaque coulissante, le laminage, la cavité de résine et les résidus de bulles sont facilement produits pendant la production par pressage. Lors de la conception d’une structure stratifiée, il est nécessaire de tenir pleinement compte de la résistance à la chaleur du matériau, de sa résistance à la tension, de la quantité de colle et de l’épaisseur du support, et de définir un programme de pressage de plaque à haute hauteur raisonnable. En raison du grand nombre de couches, le contrôle de l’expansion et du retrait et la compensation du coefficient de taille ne peuvent pas conserver la cohérence; La fine couche d’isolation entre les couches conduit facilement à l’échec du test de fiabilité entre les couches. La figure 1 est le diagramme des défauts du délaminage de la plaque par éclatement après un test de contrainte thermique.

1.4 Points difficiles du perçage
Des plaques de cuivre spéciales avec une TG élevée, une vitesse élevée, une fréquence élevée et une épaisseur épaisse sont utilisées pour augmenter la difficulté de percer la rugosité, les bavures et la décontamination. Le nombre de couches, l’épaisseur totale du cuivre et l’épaisseur de la plaque, facilitent le perçage du couteau; Défaillance du CAF causée par un BGA dense et un espacement étroit des parois des trous ; L’épaisseur de la plaque peut facilement conduire au problème de perçage oblique.
II. Contrôle des processus de production clés

2.1 Sélection des matériaux
Avec un traitement haute performance pour les composants électroniques, plus fonctionnel dans le sens du développement, en même temps qu’un développement à haute fréquence et à grande vitesse de la transmission du signal, de sorte que la constante diélectrique et la perte diélectrique du matériau du circuit électronique sont faibles, et faible CTE, faible eau l’absorption et le matériel plaqué de cuivre de haute performance mieux, pour satisfaire l’exigence du traitement et de la fiabilité de plat supérieur. Les fournisseurs de plaques couramment utilisés comprennent principalement les séries A, B, C et D. Voir le tableau 1 pour la comparaison des principales caractéristiques de ces quatre substrats intérieurs. Pour la demi-solidification supérieure épaisse de la carte de circuit imprimé en cuivre sélectionne une teneur élevée en résine, la moitié intercalaire de la couche de solidification du flux de résine est suffisante pour remplir les graphiques, la couche diélectrique est trop épaisse facile à apparaître la plaque finie super épaisse, tandis que les pentes minces, la couche diélectrique est facile pour entraîner un échec du test de moyenne et haute pression en couches tel qu’un problème de qualité, de sorte que le choix du matériau diélectrique est très important.

2.2 Conception de la structure laminée
Dans la conception de la structure stratifiée, les principaux facteurs à prendre en compte sont la résistance à la chaleur du matériau, la résistance à la tension, la quantité de colle et l’épaisseur de la couche moyenne, etc. Les grands principes suivants doivent être suivis.
(1) La pièce semi-durcie et le fabricant de la plaque de noyau doivent être cohérents. Afin d’assurer la fiabilité des circuits imprimés, toutes les couches de comprimés semi-durcis doivent éviter d’utiliser un seul 1080 ou 106 comprimés semi-durcis (sauf pour les exigences particulières des clients). Lorsqu’il n’y a pas d’exigence d’épaisseur moyenne, l’épaisseur du milieu entre les couches doit être ≥0.09 mm selon IPC-A-600g.
(2) Lorsque le client a besoin d’une plaque à haute teneur en TG, la plaque centrale et la plaque semi-durcie doivent utiliser le matériau correspondant à haute teneur en TG.
(3) Substrat intérieur 3OZ ou supérieur, sélectionnez une teneur élevée en résine des comprimés semi-durcis, tels que 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76% ; Cependant, la conception structurelle de 106 feuilles semi-durcies avec un adhésif élevé doit être évitée autant que possible pour empêcher le chevauchement de plusieurs 106 feuilles semi-durcies. Du fait que le fil de fibre de verre est trop fin, l’affaissement du fil de fibre de verre dans la grande zone de substrat affectera la stabilité dimensionnelle et la stratification de la plaque d’explosion.
(4) Si le client n’a pas d’exigences particulières, la tolérance d’épaisseur du support intercalaire est généralement contrôlée de +/-10 %. Pour la plaque d’impédance, la tolérance d’épaisseur du support est contrôlée par la tolérance IPC-4101 C/M. Si le facteur d’influence de l’impédance est lié à l’épaisseur du substrat, la tolérance de la plaque doit également être contrôlée par la tolérance IPC-4101 C/M.
2.3 Contrôle d’alignement intercouche
La précision de la compensation de la taille du panneau du noyau interne et du contrôle de la taille de la production doivent être basées sur les données et les données historiques collectées en production sur une certaine période de temps pour compenser avec précision la taille graphique de chaque couche du panneau supérieur afin d’assurer la cohérence du expansion et contraction de chaque couche du panneau central. Sélectionnez un positionnement d’interlamination de haute précision et très fiable avant le pressage, tel que le positionnement à quatre fentes (Pin LAM), la combinaison thermofusible et rivet. La clé pour assurer la qualité du pressage est de mettre en place un processus de pressage approprié et un entretien quotidien de la presse, de contrôler la colle de pressage et l’effet de refroidissement, et de réduire le problème de dislocation entre les couches. Le contrôle de l’alignement intercouche doit être pris en compte de manière globale à partir de la valeur de compensation de la couche interne, du mode de positionnement du pressage, des paramètres du processus de pressage, des propriétés du matériau et d’autres facteurs.
2.4 Processus de ligne interne
Parce que la capacité analytique de la machine d’exposition traditionnelle est d’environ 50 m, pour la production de cartes de haut niveau, un imageur laser direct (LDI) peut être introduit pour améliorer la capacité analytique graphique, la capacité analytique d’environ 20 m. La précision d’alignement de la machine d’exposition traditionnelle est de ± 25 µm et la précision d’alignement intercalaire est supérieure à 50 µm. La précision de positionnement du graphique peut être améliorée jusqu’à environ 15 m et la précision de positionnement intercalaire peut être contrôlée à moins de 30 m en utilisant une machine d’exposition de positionnement de haute précision, ce qui réduit l’écart de positionnement de l’équipement traditionnel et améliore la précision de positionnement intercalaire du gratte-ciel planche.
Afin d’améliorer la capacité de gravure de la ligne, il est nécessaire de compenser correctement la largeur de la ligne et du tampon (ou de l’anneau de soudage) dans la conception technique, mais il est également nécessaire de tenir compte de la conception plus détaillée de la quantité de compensation de spécial graphiques, tels que circuit en boucle, circuit indépendant et ainsi de suite. Confirmez si la compensation de conception pour la largeur de ligne intérieure, la distance de ligne, la taille de la bague d’isolation, la ligne indépendante, la distance trou à ligne est raisonnable, ou modifiez la conception technique. La conception de l’impédance et de la réactance inductive nécessite une attention particulière pour savoir si la compensation de conception de la ligne indépendante et de la ligne d’impédance est suffisante. Les paramètres sont bien contrôlés lors de la gravure, et la première pièce peut être produite en série après avoir été confirmée comme qualifiée. Afin de réduire l’érosion latérale de gravure, il est nécessaire de contrôler la composition de la solution de gravure dans la meilleure plage. L’équipement de ligne de gravure traditionnel a une capacité de gravure insuffisante, de sorte que l’équipement peut être techniquement modifié ou importé dans un équipement de ligne de gravure de haute précision pour améliorer l’uniformité de la gravure, réduire les bavures de gravure, les impuretés de gravure et d’autres problèmes.
2.5 Processus de pressage
À l’heure actuelle, les méthodes de positionnement intercalaire avant pressage comprennent principalement : le positionnement à quatre fentes (Pin LAM), thermofusible, rivet, thermofusible et combinaison de rivets. Différentes structures de produits adoptent différentes méthodes de positionnement. Pour les plaques de haut niveau, le positionnement à quatre fentes (Pin LAM) ou la fusion + rivetage, OPE poinçonne les trous de positionnement avec une précision contrôlée à ±25 m. Lors de la production par lots, il est nécessaire de vérifier si chaque plaque est fusionnée dans l’unité pour éviter une stratification ultérieure. L’équipement de pressage adopte une presse de support haute performance pour répondre à la précision et à la fiabilité de l’alignement intercalaire de la plaque de grande hauteur.
Selon la structure stratifiée de la plaque supérieure et les matériaux utilisés, les procédures de pressage appropriées, définissent le meilleur taux de chauffage et la meilleure courbe, sur les procédures de pressage de PCB multicouches régulières, appropriées pour réduire le taux de chauffage de la tôle de pressage, le temps de durcissement à haute température prolongé, faire le écoulement de résine, durcissement, évite en même temps la planche à roulettes en train de presser, problème de déplacement intercouche. La valeur du matériau TG n’est pas la même planche, ne peut pas être la même planche de grille; Les paramètres ordinaires de la carte ne peuvent pas être mélangés avec des paramètres spéciaux de la carte ; Pour assurer le caractère raisonnable du coefficient de dilatation et de contraction, les performances des différentes plaques et feuilles semi-durcies sont différentes, et les paramètres correspondants de la feuille semi-durcie doivent être utilisés pour le pressage, et les matériaux spéciaux qui n’ont jamais été utilisés doivent vérifier le paramètres de processus.
2.6 Processus de forage
En raison de la superposition de chaque couche, la plaque et la couche de cuivre sont très épaisses, ce qui provoque une usure importante du foret et permet de casser facilement l’outil de forage. Le nombre de trous, la vitesse de chute et la vitesse de rotation doivent être abaissés de manière appropriée. Mesurez avec précision l’expansion et la contraction de la plaque, fournissant un coefficient précis; Le nombre de couches ≥14, le diamètre du trou 0.2mm ou la distance trou à ligne ≤0.175mm, l’utilisation de la précision du trou ≤0.025mm forage production; Le perçage étagé est utilisé pour un diamètre φ4.0 mm ou supérieur, le perçage étagé est utilisé pour un rapport épaisseur/diamètre 12:1, et le perçage positif et négatif est utilisé pour la production. Contrôler le front de perçage et le diamètre du trou. Essayez d’utiliser un nouveau couteau de forage ou d’affûter 1 couteau de forage pour percer la planche supérieure. Le diamètre du trou doit être contrôlé dans les 25 um. Afin de résoudre le problème de bavure du perçage du trou d’une plaque de cuivre épaisse à un niveau élevé, il est prouvé par un test par lots qu’en utilisant un tampon haute densité, le numéro de plaque d’empilage est un et le temps de meulage du foret est contrôlé dans les 3 fois peut efficacement améliorer la bavure de trou de forage

Pour la transmission de données à haute fréquence, à grande vitesse et de masse des cartes hautes, la technologie de perçage arrière est un moyen efficace d’améliorer l’intégrité du signal. La perceuse arrière contrôle principalement la longueur du talon résiduel, la cohérence de l’emplacement du trou entre deux trous de perçage et le fil de cuivre dans le trou. Tous les équipements de forage n’ont pas de fonction de forage arrière, il est nécessaire d’effectuer une mise à niveau technique de l’équipement de forage (avec fonction de forage arrière) ou d’acheter un foreur avec fonction de forage arrière. Les techniques de forage arrière utilisées dans la littérature industrielle pertinente et la production de masse mature comprennent principalement : la méthode de forage arrière à contrôle de profondeur traditionnelle, le forage arrière avec couche de retour de signal dans la couche interne, le calcul de la profondeur du forage arrière en fonction du rapport d’épaisseur de la plaque, qui ne être répété ici.
Trois, test de fiabilité
Le conseil de haut niveau est généralement la carte système, plus épaisse que la carte multicouche conventionnelle, plus lourde, plus grande taille d’unité, la capacité thermique correspondante est également plus grande, dans le soudage, le besoin de plus de chaleur, le temps de soudage à haute température est long. Cela prend 50 à 90 secondes à 217℃ (point de fusion de la soudure étain-argent-cuivre), et la vitesse de refroidissement de la plaque de grande hauteur est relativement lente, de sorte que le temps de test de la soudure par refusion est prolongé. En combinaison avec les normes ipC-6012C, IPC-TM-650 et les exigences de l’industrie, le principal test de fiabilité de la plaque de grande hauteur est décrit dans le tableau 2.

Table2