Kulcsgyártási folyamatvezérlés magas szintű áramköri lapokhoz

The high-level PCB általában 10 réteg – 20 vagy több réteg magas többrétegű áramköri lap. Nehezebb feldolgozni, mint a hagyományos többrétegű áramköri lapot, minőségi és megbízhatósági követelményei magasak. Elsősorban kommunikációs berendezésekben, csúcskategóriás szerverekben, orvosi elektronikában, repülésben, ipari vezérlésben, katonai és más területeken használják. Az elmúlt években az alkalmazott kommunikáció, a bázisállomás, a légi közlekedés, a katonaság és más területeken továbbra is erős a kereslet a sokemeletes tábla piac iránt, és a kínai távközlési berendezések piacának gyors fejlődésével ígéretes a sokemeletes tábla piac .
Jelenleg a magas szintű PCB-gyártók nagy mennyiségű gyártása Kínában elsősorban külföldi finanszírozású vállalkozásokból vagy kis számú hazai vállalkozásból származik. A magas szintű áramköri lapok előállítása nemcsak magasabb technológiai és berendezési beruházásokat igényel, hanem a műszaki személyzet és a gyártási személyzet tapasztalatainak felhalmozását is. Ugyanakkor a magas szintű vásárlói minősítési eljárások behozatala szigorú és nehézkes, ezért a magas szintű áramköri lap magasabb küszöbértékkel lép be a vállalkozásba, és az iparosítási termelési ciklus hosszabb. A PCB -rétegek átlagos száma fontos technikai mutatóvá vált a PCB -vállalatok műszaki szintjének és termékstruktúrájának mérésére. Ez a cikk röviden leírja a fő feldolgozási nehézségeket a magas szintű áramköri lapok gyártásakor, és bemutatja a magas szintű áramköri lapok fő gyártási folyamatának fő vezérlőpontjait.
Az egyik, a fő gyártási nehézségek
A hagyományos áramköri termékek jellemzőivel összehasonlítva a magas szintű áramköri lap vastagabb lemezrészekre, több rétegre, sűrűbb vonalakra és lyukakra, nagyobb egységméretre, vékonyabb közepes rétegre stb., Valamint a belső térre jellemző. -réteg igazítás, impedancia szabályozás és megbízhatósági követelmények szigorúbbak.
1.1 Difficulty of interlayer alignment
A sokemeletes lemezrétegek nagy száma miatt az ügyféltervezési rész egyre szigorúbb követelményeket támaszt a NYÁK-rétegek igazításával kapcsolatban. Általában a rétegek közötti illeszkedési tűrést ± 75μm -re szabályozzák. Figyelembe véve a sokemeletes táblaelem-kialakítást, a grafikus átviteli műhely környezeti hőmérsékletét és páratartalmát, valamint a különböző maglaplap-rétegek tágulásának és összehúzódásának következetlensége, a rétegek közötti pozicionálási mód és más tényezők okozta diszlokációs szuperpozíciót, megnehezíti a sokemeletes tábla rétegei közötti igazítás ellenőrzését.
1.2 Difficulties in making inner circuit
A sokemeletes tábla speciális anyagokat alkalmaz, például nagy TG, nagy sebességű, nagyfrekvenciás, vastag réz, vékony közepes réteg stb., Ami magas követelményeket támaszt a belső áramkör gyártásával és a grafikus méretvezérléssel szemben, például az impedancia integritását. jelátvitel, ami megnehezíti a belső áramkör gyártását. A vonal szélessége a vonaltávolság kicsi, nyitott rövidzárlat -növekedés, mikro -rövid növekedés, alacsony áthaladási sebesség; A sűrű vonalban több jelréteg található, és megnő annak valószínűsége, hogy az AOI hiányzik a belső rétegben. A belső maglemez vastagsága vékony, könnyen összehajtható, ami rossz expozíciót eredményez, könnyen hengerelhető lemez maratáskor; A sokemeletes táblák többsége alaplap, és az egység mérete nagy, így a késztermékhulladék költsége viszonylag magas.
1.3 A préselés nehézségei
Multiple inner core plates and semi-cured plates are superimposed, and defects such as slide plate, lamination, resin cavity and bubble residue are easily produced during pressing production. In the design of laminated structure, it is necessary to fully consider the material’s heat resistance, voltage resistance, the amount of glue and the thickness of the medium, and set a reasonable high – rise plate pressing program. Because of the large number of layers, the expansion and shrinkage control and the size coefficient compensation can not keep the consistency; The thin insulation layer between layers easily leads to the failure of reliability test between layers. Figure 1 is the defect diagram of burst plate delamination after thermal stress test.

1.4 Nehéz pontok a fúrásban
Special copper plates with high TG, high speed, high frequency and thick thickness are used to increase the difficulty of drilling roughness, burr and decontaminate. The number of layers, total copper thickness and plate thickness, easy to break the knife drilling; CAF failure caused by dense BGA and narrow hole wall spacing; The thickness of the plate can easily lead to the problem of skew drilling.
Ii. A legfontosabb termelési folyamatok ellenőrzése

2.1 Anyagválasztás
Az elektronikus alkatrészek nagy teljesítményű feldolgozásával, funkcionálisabbak a fejlődés irányában, ugyanakkor nagy frekvenciájú, nagy sebességű jelátvitel, így az elektronikus áramkör anyagának dielektromos állandója és dielektromos vesztesége alacsony, és alacsony CTE, alacsony víz az abszorpció és a nagy teljesítményű rézbevonatú anyag jobban megfelel a felső lemezek feldolgozásának és megbízhatóságának követelményeinek. A leggyakrabban használt lemezszállítók elsősorban az A sorozat, a B sorozat, a C sorozat és a D sorozat. E négy belső hordozó fő jellemzőinek összehasonlítását lásd az 1. táblázatban. A réz áramköri lap felső vastag fele megszilárdulása nagy gyantatartalmat választ, a gyantaáram megszilárdulási rétegének közbenső fele elegendő a grafika kitöltéséhez, a dielektromos réteg túl vastag, könnyen megjelenhet a kész lemez szuper vastag, míg a ferde vékony, dielektromos réteg könnyű réteges közepes, nagynyomású teszthibát, például minőségi problémát eredményez, ezért a dielektromos anyag megválasztása nagyon fontos.

2.2 Laminált szerkezet
A laminált szerkezet kialakításakor a fő tényezőket kell figyelembe venni, amelyek az anyag hőállósága, a feszültségállóság, a ragasztó mennyisége és a közegréteg vastagsága stb. A következő fő elveket kell követni.
(1) A félig kikeményedett darabnak és a maglemez gyártójának konzisztensnek kell lenniük. A PCB megbízhatóságának biztosítása érdekében a félig kikeményedett tabletták minden rétegének kerülnie kell egyetlen 1080 vagy 106 félig pácolt tabletta használatát (kivéve a vásárlók különleges követelményeit). Ha nincs szükség közepes vastagságra, akkor a rétegek közötti közegvastagságnak ≥0.09 mm-nek kell lennie az IPC-A-600g szerint.
(2) Ha az ügyfél magas TG lemezt igényel, a maglemeznek és a félig kikeményedett lemeznek a megfelelő magas TG anyagot kell használnia.
(3) Inner substrate 3OZ or above, select high resin content of semi-cured tablets, such as 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; However, the structural design of 106 semi-cured sheets with high adhesive should be avoided as much as possible to prevent the overlapping of multiple 106 semi-cured sheets. Because the glass fiber yarn is too thin, the collapse of glass fiber yarn in the large substrate area will affect the dimensional stability and the lamination of the explosion plate.
(4) Ha az ügyfélnek nincsenek különleges követelményei, akkor a közbenső közeg vastagságtűrését általában +/- 10%-kal szabályozzák. Az impedancia lemezek esetében a közeg vastagságának tűrését az IPC-4101 C/M tűréshatár szabályozza. Ha az impedanciát befolyásoló tényező az aljzat vastagságához kapcsolódik, akkor a lemez tűrését az IPC-4101 C/M tűréssel is szabályozni kell.
2.3 Rétegek közötti igazítás vezérlése
A belső magpanel méretkompenzációjának és a gyártásméret -szabályozás pontosságának a gyártás során egy bizonyos idő alatt gyűjtött adatokon és korábbi adatokon kell alapulnia, hogy pontosan kompenzálja a felső panel minden rétegének grafikus méretét, hogy biztosítsa a a magpanel minden rétegének tágulása és összehúzódása. A préselés előtt válasszon nagy pontosságú és megbízható interlaminációs pozicionálást, például négyréses pozícionálást (Pin LAM), forró olvadék és szegecs kombinációt. A préselés minőségének biztosításának kulcsa a megfelelő préselési folyamat és a prés napi karbantartásának beállítása, a préselő ragasztó és a hűtőhatás szabályozása, valamint a rétegek közötti diszlokáció problémájának csökkentése. A rétegek közötti igazítás vezérlését átfogóan figyelembe kell venni a belső réteg kompenzációs értékéből, a préselés pozicionálási módjából, a préselési folyamat paramétereiből, az anyag tulajdonságaiból és egyéb tényezőkből.
2.4 Belső vonal folyamat
Because the analytical capacity of traditional exposure machine is about 50μm, for the production of high-level board, laser direct imager (LDI) can be introduced to improve the graphic analytical capacity, the analytical capacity of about 20μm. The alignment accuracy of traditional exposure machine is ±25μm, and the interlayer alignment accuracy is greater than 50μm. The positioning accuracy of the graph can be improved to about 15μm and the interlayer positioning accuracy can be controlled within 30μm by using high-precision positioning exposure machine, which reduces the positioning deviation of traditional equipment and improves the interlayer positioning accuracy of the high-rise board.
In order to improve the line etching ability, it is necessary to give proper compensation to the width of the line and the pad (or welding ring) in the engineering design, but also need to do more detailed design consideration to the compensation amount of special graphics, such as loop circuit, independent circuit and so on. Confirm whether the design compensation for inner line width, line distance, isolation ring size, independent line, hole-to-line distance is reasonable, or change the engineering design. The design of impedance and inductive reactance requires attention to whether the design compensation of independent line and impedance line is enough. The parameters are well controlled when etching, and the first piece can be mass produced after being confirmed as qualified. In order to reduce etching side erosion, it is necessary to control the composition of etch solution in the best range. The traditional etching line equipment has insufficient etching ability, so the equipment can be technically modified or imported into high-precision etching line equipment to improve the etching uniformity, reduce the etching burr, etching impurity and other problems.
2.5 Pressing process
At present, the interlayer positioning methods before pressing mainly include: four-slot positioning (Pin LAM), hot melt, rivet, hot melt and rivet combination. Different product structures adopt different positioning methods. For high level plates, four-slot positioning (Pin LAM), or fusion + riveting, OPE punches out the positioning holes with accuracy controlled to ±25μm. During the batch production, it is necessary to check whether each plate is fused into the unit to prevent subsequent stratification. The pressing equipment adopts high-performance supporting press to meet the interlayer alignment accuracy and reliability of the high-rise plate.
According to the top plate laminated structure and the materials used, the appropriate pressing procedures, set the best heating rate and curve, on regular multilayer PCB pressing procedures, appropriate to reduce the pressing sheet metal heating rate, extended high temperature curing time, make the resin flow, curing, at the same time avoid the skateboard in the process of pressing, interlayer displacement problem. Material TG value is not the same board, can not be the same grate board; Ordinary parameters of the board can not be mixed with special parameters of the board; To ensure the reasonableness of expansion and contraction coefficient, the performance of different plates and semi-cured sheets is different, and the corresponding semi-cured sheet parameters should be used for pressing, and the special materials that have never been used need to verify the process parameters.
2.6 Fúrási folyamat
Az egyes rétegek egymásra helyezése miatt a lemez és a rézréteg szuper vastag, ami komoly kopást okoz a fúrószárban, és könnyen letörheti a fúrószerszámot. A lyukak számát, az esési sebességet és a forgási sebességet megfelelően csökkenteni kell. Pontosan mérje meg a lemez tágulását és összehúzódását, pontos együtthatót biztosítva; A rétegek száma ≥14, a lyuk átmérője ≤0.2 mm vagy a lyuk és a vonal közötti távolság ≤0.175 mm, a lyuk pontossága ≤0.025 mm -es fúrógyártás; Lépcsős fúrást használnak φ4.0 mm vagy nagyobb átmérőnél, lépcsős fúrást 12: 1 vastagság / átmérő arányhoz, és pozitív és negatív fúrást használnak a gyártáshoz. Szabályozza a fúrás elülső részét és a furat átmérőjét. Próbáljon meg új fúrókést használni vagy 1 fúrókést őrölni a felső tábla fúrásához. A furat átmérőjét 25 um -en belül kell szabályozni. Annak érdekében, hogy a vastag rézlemez fúrási furatának sorja problémáját magas szinten oldja meg, kötegelt teszttel bebizonyosodott, hogy a nagy sűrűségű betét használatával a halmozási lemezszám egy, és a fúrócsiszolási idő 3 -szor szabályozható, hatékonyan javíthatja a sorját fúrólyuk

A nagyfrekvenciás, nagy sebességű és tömeges adatátvitelhez a visszafúrási technológia hatékony módja a jel integritásának javítására. A hátsó fúró elsősorban a maradék csonk hosszát, a furatok helyének két fúrólyuk és a rézhuzal közötti konzisztenciáját szabályozza. Nem minden fúróberendezés rendelkezik hátsó fúrási funkcióval, szükség van a fúróberendezés műszaki frissítésére (hátsó fúrási funkcióval), vagy hátsó fúró funkcióval rendelkező fúró megvásárlására. A vonatkozó ipari szakirodalomban és az érett tömegtermelésben használt hátsó fúrási technikák főleg a következők: hagyományos mélységszabályozó visszafúrási módszer, hátsó fúrás jelvisszacsatoló réteggel a belső rétegben, mélységi visszafúrás kiszámítása a lemezvastagság aránya szerint, ami nem itt meg kell ismételni.
Három, megbízhatósági teszt
A high-level board is generally the system board, thicker than the conventional multilayer board, heavier, larger unit size, the corresponding heat capacity is also larger, in the welding, the need for more heat, the welding high temperature time is long. It takes 50 to 90 seconds at 217℃ (melting point of tin-silver-copper solder), and the cooling speed of the high-rise plate is relatively slow, so the test time of the reflow welding is extended. In combination with ipC-6012C, IPC-TM-650 standards and industry requirements, the main reliability test of the high-rise plate is described in Table 2.

Table2