Kulcsos gyártási folyamatvezérlés a magas szinthez PCB bizottság

A sokemeletes áramköri lapot általában úgy határozzák meg, mint egy többemeletes többrétegű áramköri lapot, amelynek legalább 10-20 emelete van, ami nehezebb feldolgozni, mint a hagyományos többrétegű áramköri lap és magas minőségi és megbízhatósági követelményeket támaszt. Elsősorban kommunikációs berendezésekben, csúcskategóriás szerverben, orvosi elektronikában, repülésben, ipari vezérlésben, katonai és más területeken használják. Az elmúlt években az alkalmazási kommunikáció, a bázisállomás, a repülés és a hadsereg területén továbbra is erős a piaci igény a sokemeletes táblák iránt. A kínai távközlési berendezések piacának gyors fejlődésével a sokemeletes táblák piaci kilátásai ígéretesek.

Jelenleg, NYÁK -gyártóAzok, amelyek Kínában tömegesen előállíthatnak sokemeletes PCB-ket, főleg külföldi finanszírozású vagy néhány hazai vállalkozástól származnak. A sokemeletes PCB előállításához nemcsak magasabb technológiai és berendezési beruházásokra van szükség, hanem a technikusok és a gyártási személyzet tapasztalatgyűjtésére is. Ugyanakkor a sokemeletes PCB-k importálására vonatkozó vevői tanúsítási eljárások szigorúak és nehézkesek. Ezért magas a küszöb, hogy a sokemeletes PCB belépjen a vállalkozásba, és az iparosítási termelési ciklus hosszú. A PCB -rétegek átlagos száma fontos technikai mutatóvá vált a PCB -vállalatok műszaki szintjének és termékstruktúrájának mérésére. Ez a cikk röviden leírja a főbb feldolgozási nehézségeket, amelyek a sokemeletes PCB gyártásakor felmerültek, és bemutatja a sokemeletes PCB legfontosabb gyártási folyamatainak fő vezérlőpontjait.

1, Fő gyártási nehézségek

A hagyományos áramköri termékek jellemzőivel összehasonlítva a sokemeletes áramköri lap vastagabb táblákkal, több réteggel, sűrűbb vonalakkal és nyílásokkal, nagyobb egységméretrel, vékonyabb dielektromos réteggel és a belső tér, a rétegek közötti igazítás, az impedancia-szabályozás szigorúbb követelményeivel rendelkezik. és a megbízhatóság.

1.1 nehézségek a rétegek közötti igazításban

A sokemeletes lemezrétegek nagy száma miatt az ügyfél tervezési végére egyre szigorúbb követelmények vonatkoznak a NYÁK-rétegek igazítására vonatkozóan, és a rétegek közötti illeszkedési tűréshatár általában ± 75 μm. Figyelembe véve a sokemeletes tábla nagyméretű kialakítását, a grafikus átviteli műhely környezeti hőmérsékletét és páratartalmát, a diszlokációs szuperpozíciót és a rétegek közötti helymeghatározási módot, amelyet a különböző alaplapi rétegek következetlen kiterjedése és összehúzódása okoz, nehezebb a közbenső réteg vezérlése a sokemeletes tábla igazítása.

1.2 nehézségek a belső áramkör kialakításában

A sokemeletes tábla speciális anyagokat, például nagy Tg, nagy sebességű, nagyfrekvenciás, vastag réz és vékony dielektromos réteget alkalmaz, ami magas követelményeket támaszt a belső áramkör gyártásával és grafikus méretvezérlésével kapcsolatban, például az impedancia jel integritását. sebességváltó, ami megnehezíti a belső áramkör gyártását. A vonalszélesség és a sortávolság kicsi, a nyitott és rövidzárlat növekszik, a mikrozárlat nő, és a minősítési arány alacsony; Sok finom vonalak jelrétege van, és a belső rétegben hiányzik az AOI észlelés valószínűsége; A belső maglap vékony, könnyen összecsukható, ami rossz expozíciót eredményez, és a maratás után könnyen tekerhető; A sokemeletes táblák többsége nagy egységméretű alaplap, és a késztermékek selejtezésének költsége viszonylag magas.

1.3 sürgető gyártási nehézségek

Ha több belső maglemezt és félig kikeményedett lemezt helyeznek egymásra, akkor a préselés során könnyen előfordulhatnak olyan hibák, mint a csúszó lemez, a rétegtelenítés, a gyantaüreg és a buborékmaradvány. A laminált szerkezet tervezésekor teljes mértékben figyelembe kell venni az anyag hőállóságát, feszültségállóságát, a ragasztó töltési mennyiségét és az anyag közepes vastagságát, és ésszerű sokemeletes lemezpréselési programot kell beállítani. Sok réteg létezik, és a tágulás és összehúzódás szabályozása, valamint a méret együttható kompenzálása nem lehet következetes; A rétegközi szigetelő réteg vékony, ami könnyen a közbenső réteg megbízhatósági tesztjének kudarcához vezethet. Az 1. ábra a repedéses lemez leválasztásának hibájának diagramja a hőterhelési vizsgálat után.

Fig.1

1.4 fúrási nehézségek

A nagy Tg, nagy sebességű, nagyfrekvenciás és vastag réz speciális lemezek használata megnehezíti a fúrási érdességet, a fúrási sorját és a fúrási szennyeződések eltávolítását. Sok réteg van, a teljes rézvastagság és lemezvastagság felhalmozódik, és a fúrószerszám könnyen törhető; Kávéház meghibásodása, amelyet a sűrű BGA és a keskeny lyukú falközök okoznak; A lemezvastagság miatt könnyen előidézhető a ferde fúrás problémája.

2, Kulcsgyártási folyamatvezérlés

2.1 anyagválasztás

Az elektronikus alkatrészek nagy teljesítményű és többfunkciós irányba történő fejlesztésével nagyfrekvenciás és nagy sebességű jelátvitelt is eredményez. Ezért szükséges, hogy az elektronikus áramköri anyagok dielektromos állandója és dielektromos vesztesége viszonylag alacsony legyen, valamint alacsony CTE, alacsony vízelnyelés és jobb, nagy teljesítményű rézbevonatú laminált anyagok, hogy megfeleljenek a magas feldolgozási és megbízhatósági követelményeknek. -emelkedő táblák. A közös lemezszállítók elsősorban egy sorozatot, B sorozatot, C sorozatot és D sorozatot tartalmaznak. E négy belső hordozó fő jellemzőinek összehasonlítását lásd az 1. táblázatban. A sokemeletes vastag réz áramköri laphoz a félig kikeményedett, nagy gyantatartalmú lap kerül kiválasztásra. A rétegek közötti félig kikeményedett lap ragasztóáramlási mennyisége elegendő a belső réteg grafikájának kitöltéséhez. Ha a szigetelő közeg rétege túl vastag, akkor a kész lemez könnyen túl vastag lehet. Éppen ellenkezőleg, ha a szigetelő közeg rétege túl vékony, könnyen minőségi problémákat okozhat, például közepes rétegződést és nagyfeszültségű teszthibát. Ezért nagyon fontos a szigetelőanyag kiválasztása.

2.2. Laminált szerkezet kialakítása

A laminált szerkezet kialakításakor figyelembe vett fő tényezők az anyag hőállósága, feszültségállósága, ragasztó töltési mennyisége és dielektromos rétegvastagsága, és a következő fő elveket kell követni.

(1) A félig kikeményedett lemez és a maglap gyártója konzisztens. A NYÁK megbízhatóságának biztosítása érdekében egyetlen 1080 vagy 106 félig kikeményedett lapot nem szabad használni a félig kikeményedett lemez minden rétegéhez (kivéve, ha a megrendelőnek különleges követelményei vannak). Ha a vevőnek nincsenek közepes vastagságú követelményei, akkor az ipc-a-0.09g szerint garantálni kell, hogy a rétegek közötti közegvastagság ≥ 600 mm legyen.

(2) Ha a vevők magas Tg -értékű lapot igényelnek, a maglapot és a félig kikeményedett lapot megfelelő, magas Tg -értékű anyagokat kell használni.

(3) A 3oz vagy annál magasabb belső hordozóhoz válassza ki a félig kikeményedett, nagy gyantatartalmú lapot, például 1080r / C65%, 1080hr / C 68%, 106R / C 73%, 106hr / C76%; Mindazonáltal mind a 106 nagyragasztású félig kikeményedett lemez szerkezeti kialakítását lehetőség szerint kerülni kell, hogy megakadályozzák több 106 félig kikeményedett lap egymásra helyezését. Mivel az üvegszálas fonal túl vékony, az üvegszálas fonal összeomlik a nagy hordozófelületen, ami befolyásolja a méretstabilitást és a lemezrobbanást.

(4) Ha az ügyfélnek nincsenek különleges követelményei, a rétegközi dielektromos réteg vastagságtűrését általában + / – 10%-kal szabályozzák. Az impedancia lemezeknél a dielektromos vastagság tűrését az ipc-4101 C / M tűréshatár szabályozza. Ha az impedanciát befolyásoló tényező az aljzat vastagságához kapcsolódik, akkor a lemez tűrését is az ipc-4101 C / M tűréssel kell szabályozni.

2.3. Rétegközi igazítás

A belső alaplap méretkompenzációjának és a gyártási méretvezérlés pontosságának érdekében pontosan kompenzálni kell a sokemeletes tábla minden rétegének grafikus méretét a gyártás során egy bizonyos ideig gyűjtött adatok és történelmi adatok alapján, hogy biztosítsa a az alaplap minden rétegének tágulása és összehúzódása. A préselés előtt válasszon nagy pontosságú és megbízható közbenső helymeghatározási módot, például Lam tűt, olvadt és szegecs kombinációt. A megfelelő préselési eljárások beállítása és a prés napi karbantartása kulcsfontosságú a préselés minőségének biztosításához, a sajtoló ragasztó és a hűtőhatás szabályozásához, valamint a rétegek közötti elmozdulás problémájának csökkentéséhez. A rétegek közötti igazítás vezérlését átfogóan figyelembe kell venni olyan tényezőkből, mint a belső réteg kompenzációs értéke, a préselési pozícionálási mód, a préselési folyamat paraméterei, az anyag jellemzői és így tovább.

2.4 belső vonal folyamat

Mivel a hagyományos expozíciós gép analitikai képessége kisebb, mint 50 μ M. a sokemeletes lemezek gyártásához, a lézeres közvetlen képalkotó (LDI) bevezethető a grafikai elemzési képesség javítására, amely elérheti a 20 μM-ot. A hagyományos expozíciós gép beállítási pontossága ± 25 μm. A rétegek közötti igazítási pontosság nagyobb, mint 50 μm. High Nagy pontosságú igazítási expozíciós gép használatával a grafikus igazítás pontossága 15 μM-ra, a rétegek közötti igazítás pontossága 30 μM-ra javítható, ami csökkenti a hagyományos berendezések eltérését és javítja a sokemeletes födém rétegek közötti igazítási pontossága.

A vezeték maratási képességének javítása érdekében megfelelő kompenzációt kell adni a vezeték és a betét (vagy hegesztőgyűrű) szélességéről a műszaki tervezésben, valamint részletesebb tervezési megfontolást kell adni a speciális kompenzációs összegért grafika, például visszatérő vonal és független vonal. Ellenőrizze, hogy a belső vonalszélesség, a vonaltávolság, a leválasztó gyűrű mérete, a független vonal és a lyuk és vonal közötti távolság kompenzációja ésszerű -e, ellenkező esetben módosítsa a műszaki tervezést. Vannak impedancia és induktív reaktancia tervezési követelmények. Ügyeljen arra, hogy a független vonal és az impedancia vezeték tervezési kompenzációja elegendő -e. Irányítsa a paramétereket a maratás során. A sorozatgyártást csak az első darab minősítésének megerősítése után lehet elvégezni. A maratásoldali korrózió csökkentése érdekében ellenőrizni kell a maratási oldatok minden csoportjának kémiai összetételét a legjobb tartományban. A hagyományos marató vonal berendezések nem rendelkeznek elegendő maratási kapacitással. A berendezés technikailag átalakítható vagy nagy pontosságú marató vonal berendezésekké importálható, hogy javítsa a maratás egyenletességét és csökkentse az olyan problémákat, mint a durva él és a tisztátalan maratás.

2.5 préselési folyamat

Jelenleg a rétegek közötti pozícionálási módszerek a préselés előtt főként a következőket foglalják magukban: Lam csap, forró olvadék, szegecs, valamint a forró olvadék és szegecs kombinációja. A különböző termékstruktúrákhoz különböző pozicionálási módszereket alkalmaznak. A sokemeletes födém esetében a négy horony pozicionálási módszerét (Lam tű) vagy a fúziós + szegecselési módszert kell használni. Az operatív lyukasztógépnek ki kell lyukasztania a pozicionáló lyukat, és a lyukasztási pontosságot ± 25 μm-en belül kell szabályozni. csak a rétegeltérés minősítése után végezhető el. A sorozatgyártás során ellenőrizni kell, hogy az egyes lemezek beleolvadtak -e az egységbe, hogy megakadályozzák a későbbi leválást. A préselőberendezés nagy teljesítményű tartóprést alkalmaz, hogy megfeleljen a sokemeletes lemezek rétegek közötti igazítási pontosságának és megbízhatóságának.

A sokemeletes tábla laminált szerkezetének és a felhasznált anyagoknak megfelelően tanulmányozza a megfelelő préselési eljárást, állítsa be a legjobb hőmérséklet-emelkedési sebességet és görbét, megfelelően csökkentse a préselt lemez hőmérséklet-emelkedési sebességét a hagyományos többrétegű áramköri lap préselési eljárásban, meghosszabbítja a magas hőmérsékletű kötési időt, a gyantát teljesen folyik és megszilárdítja, és elkerülheti az olyan problémákat, mint a csúszó lemez és a rétegek közötti elmozdulás a préselési folyamat során. A különböző TG értékű lemezek nem lehetnek azonosak a rostélylemezzel; A szokásos paraméterekkel rendelkező lemezek nem keverhetők speciális paraméterekkel rendelkező lemezekkel; Az adott tágulási és összehúzódási együttható racionalitásának biztosítása érdekében a különböző lemezek és félig kikeményedett lemezek tulajdonságai eltérőek, ezért a megfelelő lemez félig kikeményedett lemez paramétereket le kell nyomni, és a folyamat paramétereit ellenőrizni kell olyan speciális anyagok esetében, amelyek rendelkeznek soha nem használták.

2.6 fúrási folyamat

Az egyes rétegek egymásra helyezése miatt a lemez és a rézréteg túlzott vastagsága miatt a fúró súlyosan kopott, és könnyen elszakadhat a fúró. A lyukak számát, az esési sebességet és a forgási sebességet megfelelően csökkenteni kell. Pontosan mérje meg a lemez tágulását és összehúzódását a pontos együttható biztosítása érdekében; Ha a rétegek száma ≥ 14, a lyuk átmérője ≤ 0.2 mm, vagy a lyuk és a vonal közötti távolság ≤ 0.175 mm, akkor a gyártáshoz a fúróberendezést kell használni, amelynek lyukapozíció pontossága ≤ 0.025 mm; átmérő 4.0 A 12 mm feletti lyukátmérő lépésről lépésre fúr, és a vastagság átmérő aránya 1: 25. Lépésről lépésre történő fúrással, valamint pozitív és negatív fúrással állítják elő; Szabályozza a fúrás sorját és furatvastagságát. A sokemeletes lemezt lehetőleg új fúrókéssel vagy köszörűfúró késsel kell fúrni, és a furatvastagságot 3 um-on belül kell szabályozni. A sokemeletes vastag rézlemez fúrási sorja problémájának javítása érdekében, szakaszos ellenőrzéssel, nagy sűrűségű hátlap használatával, a laminált lemezek száma egy, és a fúrócsiszoló köszörülési ideje XNUMX-szor, amely hatékonyan javíthatja a fúrási sorját

A használt sokemeletes táblához nagyfrekvenciájú, nagy sebességű és hatalmas adatátvitel, a hátsó fúrási technológia hatékony módszer a jel integritásának javítására. A hátsó fúrás elsősorban a maradék csonkhosszt, a két fúrólyuk helyzetének konzisztenciáját és a lyukban lévő rézhuzalt szabályozza. Nem minden fúrógépberendezés rendelkezik hátsó fúrási funkcióval, ezért szükség van a fúrógép berendezésének frissítésére (hátsó fúrási funkcióval), vagy hátsó fúrási funkcióval rendelkező fúrógép vásárlására. Az iparhoz kapcsolódó szakirodalomból és az érett tömegtermelésből származó hátsó fúrási technológia elsősorban a következőket foglalja magában: hagyományos mélységszabályozó visszafúrási módszer, hátsó fúrás jelvisszacsatoló réteggel a belső rétegben, és a mélységi visszafúrás kiszámítása a lemezvastagság arányának megfelelően. Itt nem fog megismétlődni.

3, megbízhatósági teszt

A sokemeletes tábla általában rendszerlemez, amely vastagabb és nehezebb, mint a hagyományos többrétegű lemez, nagyobb egységméretű, és a megfelelő hőkapacitás is nagyobb. A hegesztés során több hőre van szükség, és a hegesztési magas hőmérséklet hosszú. 217 ℃ (ón -ezüst réz forrasztás olvadáspontja) esetén 50 másodperc és 90 másodperc között tart. Ugyanakkor a sokemeletes lemez hűtési sebessége viszonylag lassú, ezért a visszafolyási teszt ideje meghosszabbodik. Az ipc-6012c, az IPC-TM-650 szabványokkal és az ipari követelményekkel kombinálva elvégezzük a sokemeletes tábla fő megbízhatósági tesztjét.