Control de procesos clave de produción para placa de circuíto de alto nivel

O de alto nivel PCB defínese xeralmente como 10 capas – 20 capas ou máis do placa de circuíto multicapa alta. É máis difícil de procesar que a placa de circuíto multicapa tradicional e os seus requisitos de calidade e fiabilidade son elevados. Úsase principalmente en equipos de comunicación, servidores de gama alta, electrónica médica, aviación, control industrial, militar e outros campos. Nos últimos anos, a demanda do mercado de placas de gran altura en comunicación aplicada, estación base, aviación, militar e outros campos segue sendo forte e co rápido desenvolvemento do mercado de equipos de telecomunicacións de China, a perspectiva do mercado de placas de gran altura é prometedora. .
Na actualidade, a produción a grande escala de fabricantes de PCB de alto nivel en China provén principalmente de empresas con fondos estranxeiros ou dun pequeno número de empresas nacionais. A produción de placas de circuíto de alto nivel non só require maior investimento en tecnoloxía e equipos, senón que tamén require a acumulación de experiencia de persoal técnico e persoal de produción. Ao mesmo tempo, a importación de procedementos de certificación de clientes de placas de alto nivel son estritas e complicadas, polo que a placa de circuíto de alto nivel entra na empresa cun limiar máis alto e o ciclo de produción da industrialización é máis longo. O número medio de capas de PCB converteuse nun importante índice técnico para medir o nivel técnico e a estrutura do produto das empresas de PCB. Este artigo describe brevemente as principais dificultades de procesamento atopadas na produción de placas de circuíto de alto nivel e introduce os puntos clave de control do proceso de produción clave da placa de circuíto de alto nivel como referencia.
Unha, as principais dificultades de produción
En comparación coas características dos produtos de placas de circuíto convencionais, a placa de circuíto de alto nivel ten as características de pezas de placa máis grosas, máis capas, liñas e buratos máis densos, unidade maior, capa media máis delgada, etc., e o espazo interior, entre -A aliñación de capas, o control de impedancia e os requisitos de fiabilidade son máis rigorosos.
1.1 Dificultade de aliñamento entre capas
Debido ao gran número de capas de tarxeta de gran altura, o extremo de deseño do cliente ten requisitos cada vez máis estritos sobre o aliñamento das capas de PCB. Normalmente, a tolerancia de aliñamento entre capas contrólase a ± 75μm. Tendo en conta o gran tamaño do deseño de elementos de taboleiro de gran altura, a temperatura ambiente e a humidade do taller de transferencia gráfica e a superposición de dislocación causada pola inconsistencia de expansión e contracción de diferentes capas de placa de núcleo, o modo de posicionamento entre capas e outros factores, fai máis difícil controlar o aliñamento entre as capas do taboleiro de gran altura.
1.2 Dificultades para facer circuíto interior
O taboleiro de gran altura adopta materiais especiais como TG alto, alta velocidade, alta frecuencia, cobre groso, fina capa media, etc., o que presenta altos requisitos na fabricación do circuíto interior e no control de tamaño gráfico, como a integridade da impedancia. transmisión de sinal, o que aumenta a dificultade de fabricación do circuíto interior. A distancia da liña de ancho de liña é pequena, aumenta o curtocircuíto aberto, aumenta micro curto, baixa taxa de paso; Hai máis capas de sinal na liña densa e aumenta a probabilidade de que a AOI falte de detección na capa interna. O grosor da placa do núcleo interno é delgado, fácil de dobrar, o que resulta nunha exposición deficiente e é doado de rodar ao gravar; A maioría das táboas de gran altura son tarxetas de sistema e o tamaño da unidade é grande, polo que o custo da chatarra de produto acabado é relativamente alto.
1.3 Dificultade de prensar a produción
Superpóñense varias placas de núcleo interno e placas semi-curadas e defectos como a placa deslizante, a laminación, a cavidade da resina e os residuos de burbulla prodúcense facilmente durante a produción por prensado. No deseño da estrutura laminada, é necesario considerar completamente a resistencia á calor do material, a resistencia á tensión, a cantidade de cola e o espesor do medio, e establecer un programa razoable de prensado de placas de gran altura. Debido ao gran número de capas, o control de expansión e contracción e a compensación do coeficiente de tamaño non poden manter a consistencia; A fina capa de illamento entre capas leva facilmente ao fracaso da proba de fiabilidade entre capas. A figura 1 é o diagrama de defectos da deslaminación da placa de ráfaga despois da proba de esforzo térmico.

1.4 Puntos difíciles na perforación
Placas de cobre especiais con alta TG, alta velocidade, alta frecuencia e espesor groso úsanse para aumentar a dificultade de perforación de rugosidade, rebaba e descontaminación. O número de capas, o espesor total do cobre e o grosor da placa, fácil de romper a perforación do coitelo; Fallo de CAF causado pola densidade de BGA e o espazamento estreito da parede; O grosor da placa pode levar facilmente ao problema da perforación inclinada.
Ii. Control dos procesos clave de produción

2.1 Selección de material
Con procesamento de alto rendemento para compoñentes electrónicos, máis funcional na dirección do desenvolvemento, ao mesmo tempo con alta frecuencia, desenvolvemento de alta velocidade de transmisión de sinal, polo que a constante dieléctrica do material do circuíto electrónico e a perda dieléctrica son baixos e CTE baixo, baixa auga absorción e material revestido de cobre de alto rendemento mellor, para satisfacer a esixencia do procesamento e fiabilidade da placa superior. Os provedores de placas de uso común inclúen principalmente a serie A, a serie B, a serie C e a serie D. Vexa a táboa 1 para comparar as principais características destes catro substratos internos. Para a solidificación media grosa superior da placa de circuíto de cobre selecciona un alto contido de resina, a metade entre capas da capa de solidificación do fluxo de resina é suficiente para encher os gráficos, a capa dieléctrica é demasiado grosa fácil de aparecer como a placa acabada super grosa, mentres que a capa dieléctrica fina e inclinada é fácil para producir un fallo na proba de alta presión e medio en capas, como un problema de calidade, polo que a elección do material dieléctrico é moi importante.

2.2 Deseño de estrutura laminada
No deseño da estrutura laminada, os principais factores a ter en conta son a resistencia á calor do material, a resistencia á tensión, a cantidade de cola e o espesor da capa media, etc. Débense seguir os seguintes principios principais.
(1) A peza semicurada e o fabricante da placa central deben ser consistentes. Para garantir a fiabilidade do PCB, todas as capas de comprimidos semicurados deben evitar o uso de 1080 ou 106 comprimidos semicurados (excepto os requirimentos especiais dos clientes). Cando non se esixe un espesor medio, o espesor do medio entre as capas debe ser ≥0.09 mm segundo IPC-A-600g.
(2) Cando o cliente precisa unha placa de alta TG, a placa de núcleo e a placa semi-curada deben empregar o material correspondente de alta TG.
(3) Substrato interior de 3 oz ou superior, seleccione un alto contido en resina de comprimidos semi curados, como 1080R / C65%, 1080HR / C 68%, 106R / C 73%, 106HR / C76%; Non obstante, débese evitar o deseño estrutural de 106 follas semicuradas cun alto adhesivo para evitar a superposición de varias 106 follas semicuradas. Debido a que o fío de fibra de vidro é demasiado fino, o colapso do fío de fibra de vidro na gran superficie do substrato afectará á estabilidade dimensional e á laminación da placa de explosión.
(4) Se o cliente non ten requisitos especiais, a tolerancia ao espesor do medio entre capas contrólase xeralmente nun +/- 10%. Para placas de impedancia, a tolerancia de espesor do medio está controlada pola tolerancia IPC-4101 C / M. Se o factor de influencia da impedancia está relacionado co grosor do substrato, a tolerancia da placa tamén debe estar controlada pola tolerancia IPC-4101 C / M.
2.3 Control de aliñamento entre capas
A precisión da compensación do tamaño do panel do núcleo interno e o control do tamaño da produción deben basearse nos datos e datos históricos recollidos na produción nun determinado período de tempo para compensar con precisión o tamaño gráfico de cada capa do panel superior para garantir a consistencia do expansión e contracción de cada capa do panel central. Seleccione un posicionamento de interlaminación de alta precisión e moi fiable antes de premer, como o posicionamento de catro ranuras (Pin LAM), a fusión en quente e a combinación de remaches. A clave para garantir a calidade do prensado é configurar o proceso de prensado adecuado e o mantemento diario da prensa, controlar a cola de prensado e o efecto de refrixeración e reducir o problema da dislocación entre capas. O control de aliñamento entre capas debe considerarse de forma integral desde o valor de compensación da capa interna, presionando o modo de posicionamento, presionando parámetros do proceso, propiedades do material e outros factores.
2.4 Proceso de liña interior
Debido a que a capacidade analítica da máquina de exposición tradicional é de aproximadamente 50 μm, para a produción de placas de alto nivel pódese introducir un láser directo (LDI) para mellorar a capacidade analítica gráfica, a capacidade analítica de aproximadamente 20 μm. A precisión de aliñamento da máquina de exposición tradicional é de ± 25μm e a precisión de aliñamento entre capas é superior a 50μm. A precisión de posicionamento do gráfico pódese mellorar ata uns 15 μm e a precisión de posicionamento entre capas pódese controlar dentro de 30 μm usando unha máquina de exposición de posicionamento de alta precisión, que reduce a desviación de posicionamento dos equipos tradicionais e mellora a precisión de posicionamento entre capas do rañaceo taboleiro.
Para mellorar a capacidade de gravado de liña, é necesario dar unha compensación adecuada ao ancho da liña e á almofada (ou anel de soldadura) no deseño de enxeñaría, pero tamén hai que ter en conta o deseño máis detallado á cantidade de compensación de gráficos, como circuíto en bucle, circuíto independente, etc. Confirme se a compensación do deseño para o ancho da liña interior, a distancia da liña, o tamaño do anel de illamento, a liña independente, a distancia entre buratos a liña é razoable ou cambie o deseño de enxeñaría. O deseño de impedancia e reactancia indutiva require atención se a compensación de deseño de liña independente e liña de impedancia é suficiente. Os parámetros están ben controlados ao gravar e a primeira peza pode producirse en masa despois de confirmarse como cualificada. Para reducir a erosión lateral de gravado, é necesario controlar a composición da solución de gravado no mellor rango. O equipo tradicional de liña de gravado ten unha capacidade de gravado insuficiente, polo que o equipo pode modificarse tecnicamente ou importarse en equipos de liña de gravado de alta precisión para mellorar a uniformidade de gravado, reducir a rebaba de gravado, a impureza de gravado e outros problemas.
2.5 Proceso de prensado
Na actualidade, os métodos de posicionamento entre capas antes de premer inclúen principalmente: posicionamento de catro ranuras (Pin LAM), fusión en quente, remache, fusión en quente e combinación de remaches. Diferentes estruturas de produtos adoptan diferentes métodos de posicionamento. Para placas de alto nivel, posicionamento de catro ranuras (Pin LAM) ou fusión + remache, OPE perfora os orificios de posicionamento cunha precisión controlada a ± 25μm. Durante a produción por lotes, é necesario comprobar se cada placa está fundida na unidade para evitar a estratificación posterior. O equipo de prensado adopta prensas de apoio de alto rendemento para cumprir a precisión de aliñamento entre capas e a fiabilidade da placa de altura.
Segundo a estrutura laminada da placa superior e os materiais empregados, os procedementos de prensado adecuados, establecen a mellor velocidade e curva de quecemento, nos procedementos regulares de prensado de PCB multicapa, apropiados para reducir a taxa de quentamento de chapa de prensado, o tempo de curado a alta temperatura estendido. fluxo de resina, curación, ao mesmo tempo evitar o monopatín no proceso de prensado, problema de desprazamento entre capas. O valor do material TG non é o mesmo taboleiro, non pode ser o mesmo taboleiro de reixa; Os parámetros ordinarios do taboleiro non se poden mesturar con parámetros especiais do taboleiro; Para garantir a razoabilidade do coeficiente de expansión e contracción, o desempeño de diferentes placas e follas semicuradas é diferente e os parámetros de follas semicuradas correspondentes deberían empregarse para o prensado e os materiais especiais que nunca se usaron precisan verificar o parámetros do proceso.
2.6 Proceso de perforación
Debido á superposición de cada capa, a placa e a capa de cobre son moi grosas, o que provoca un grave desgaste na broca e é fácil romper a ferramenta de broca. O número de buratos, a velocidade de caída e a velocidade de xiro deben reducirse adecuadamente. Mide con precisión a expansión e contracción da placa, proporcionando un coeficiente preciso; O número de capas ≥14, diámetro do burato ≤0.2 mm ou distancia do burato á liña ≤0.175 mm, o uso da precisión do burato ≤0.025 mm produción de broca; A perforación por pasos úsase para diámetros de .4.0mm ou superior, a perforación por pasos utilízase para a relación espesor a diámetro 12: 1 e a perforación positiva e negativa para a produción. Controle o diámetro da perforación e da fronte. Probe a usar un coitelo de perforación novo ou moer 1 coitelo de perforación para perforar a placa superior. O diámetro do burato debe controlarse dentro de 25um. Co fin de solucionar o problema da perforación de buratos de chapa grosa de cobre en alto nivel, compróbase mediante proba por lotes que o uso de almofadas de alta densidade, o número de placa de apilamento é un e o tempo de moenda da broca está controlado dentro de 3 veces pode mellorar efectivamente a rebaba de burato de perforación

Para a transmisión de datos de alta frecuencia, alta velocidade e masa de placa alta, a tecnoloxía de perforación traseira é un xeito eficaz de mellorar a integridade do sinal. A broca traseira controla principalmente a lonxitude do talón residual, a consistencia da localización do burato entre dous buratos e o fío de cobre no burato. Non todos os equipos de perforación teñen a función de perforación traseira, é necesario realizar unha actualización técnica do equipo de perforación (con función de perforación traseira) ou mercar un perforador con función de perforación traseira. As técnicas de perforación posterior utilizadas na literatura relevante da industria e na produción en masa madura inclúen principalmente: método tradicional de perforación de control de profundidade, perforación posterior con capa de retroalimentación do sinal na capa interna, cálculo da perforación de profundidade segundo a relación do espesor da placa, que non repítese aquí.
Tres, proba de fiabilidade
o taboleiro de alto nivel é xeralmente a tarxeta do sistema, máis grosa que a tarxeta multicapa convencional, máis pesada e de maior tamaño da unidade, a capacidade de calor correspondente tamén é maior, na soldadura, a necesidade de máis calor, o tempo de soldadura de alta temperatura é longo. Leva de 50 a 90 segundos a 217 ℃ (punto de fusión da soldadura de estaño-prata-cobre), e a velocidade de arrefriamento da placa de gran altura é relativamente lenta, polo que se estende o tempo de proba da soldadura por refluxo. En combinación cos estándares ipC-6012C, IPC-TM-650 e os requisitos da industria, a principal proba de fiabilidade da placa de altura descríbese na táboa 2.

Táboa2