tingkat tinggi PCB umumnya didefinisikan sebagai 10 lapisan — 20 lapisan atau lebih dari papan sirkuit multi-lapisan tinggi. Ini lebih sulit untuk diproses daripada papan sirkuit multi-lapisan tradisional, dan persyaratan kualitas dan keandalannya tinggi. Ini terutama digunakan dalam peralatan komunikasi, server kelas atas, elektronik medis, penerbangan, kontrol industri, militer, dan bidang lainnya. Dalam beberapa tahun terakhir, permintaan pasar papan bertingkat tinggi dalam komunikasi terapan, stasiun pangkalan, penerbangan, militer dan bidang lainnya masih kuat, dan dengan perkembangan pesat pasar peralatan telekomunikasi China, prospek pasar papan bertingkat tinggi menjanjikan. .
Saat ini, produksi skala besar produsen PCB tingkat tinggi di Cina terutama berasal dari perusahaan yang didanai asing atau sejumlah kecil perusahaan domestik. Produksi papan sirkuit tingkat tinggi tidak hanya membutuhkan investasi teknologi dan peralatan yang lebih tinggi, tetapi juga membutuhkan akumulasi pengalaman tenaga teknis dan tenaga produksi. Pada saat yang sama, impor prosedur sertifikasi pelanggan papan tingkat tinggi ketat dan rumit, sehingga papan sirkuit tingkat tinggi memasuki perusahaan dengan ambang batas yang lebih tinggi, dan siklus produksi industrialisasi lebih lama. Jumlah rata-rata lapisan PCB telah menjadi indeks teknis penting untuk mengukur tingkat teknis dan struktur produk perusahaan PCB. Makalah ini secara singkat menjelaskan kesulitan pemrosesan utama yang dihadapi dalam produksi papan sirkuit tingkat tinggi, dan memperkenalkan titik kontrol utama dari proses produksi utama papan sirkuit tingkat tinggi untuk referensi Anda.
Satu, kesulitan produksi utama
Dibandingkan dengan karakteristik produk papan sirkuit konvensional, papan sirkuit tingkat tinggi memiliki karakteristik bagian papan yang lebih tebal, lebih banyak lapisan, garis dan lubang yang lebih padat, ukuran unit yang lebih besar, lapisan menengah yang lebih tipis, dll., dan ruang dalam, antar -Perataan lapisan, kontrol impedansi dan persyaratan keandalan lebih ketat.
1.1 Kesulitan penyelarasan interlayer
Karena banyaknya lapisan papan bertingkat tinggi, ujung desain klien memiliki persyaratan yang semakin ketat pada penyelarasan lapisan PCB. Biasanya, toleransi keselarasan antar lapisan dikontrol menjadi ±75μm. Mempertimbangkan ukuran besar desain elemen papan bertingkat tinggi, suhu sekitar dan kelembaban bengkel transfer grafis, dan superposisi dislokasi yang disebabkan oleh inkonsistensi ekspansi dan kontraksi lapisan papan inti yang berbeda, mode pemosisian antara lapisan dan faktor lainnya, Ini membuatnya lebih sulit untuk mengontrol keselarasan antara lapisan papan bertingkat tinggi.
1.2 Kesulitan dalam membuat sirkuit dalam
Papan bertingkat tinggi mengadopsi bahan khusus seperti TG tinggi, kecepatan tinggi, frekuensi tinggi, tembaga tebal, lapisan menengah tipis, dll., Yang mengedepankan persyaratan tinggi pada fabrikasi sirkuit dalam dan kontrol ukuran grafis, seperti integritas impedansi transmisi sinyal, yang meningkatkan kesulitan fabrikasi sirkuit dalam. Jarak garis lebar garis kecil, peningkatan hubung singkat terbuka, peningkatan pendek mikro, tingkat kelulusan rendah; Ada lebih banyak lapisan sinyal di garis padat, dan kemungkinan deteksi hilang AOI di lapisan dalam meningkat. Ketebalan pelat inti bagian dalam tipis, mudah dilipat sehingga menghasilkan eksposur yang buruk, pelat mudah digulung saat etsa; Sebagian besar papan bertingkat tinggi adalah papan sistem, dan ukuran unitnya besar, sehingga biaya sisa produk jadi relatif tinggi.
1.3 Kesulitan menekan produksi
Beberapa pelat inti dalam dan pelat semi-cured ditumpangkan, dan cacat seperti pelat geser, laminasi, rongga resin, dan residu gelembung mudah diproduksi selama produksi pengepresan. Dalam desain struktur laminasi, perlu untuk sepenuhnya mempertimbangkan ketahanan panas material, ketahanan tegangan, jumlah lem dan ketebalan media, dan menetapkan program pengepresan pelat bertingkat tinggi yang wajar. Karena banyaknya lapisan, kontrol ekspansi dan penyusutan dan kompensasi koefisien ukuran tidak dapat menjaga konsistensi; Lapisan isolasi tipis antar lapisan dengan mudah menyebabkan kegagalan uji keandalan antar lapisan. Gambar 1 adalah diagram cacat delaminasi pelat pecah setelah uji tegangan termal.

1.4 Poin sulit dalam pengeboran
Pelat tembaga khusus dengan TG tinggi, kecepatan tinggi, frekuensi tinggi dan ketebalan tebal digunakan untuk meningkatkan kesulitan pengeboran kekasaran, duri dan dekontaminasi. Jumlah lapisan, ketebalan tembaga total dan ketebalan pelat, mudah untuk mematahkan pengeboran pisau; Kegagalan CAF disebabkan oleh BGA yang rapat dan jarak dinding lubang yang sempit; Ketebalan pelat dapat dengan mudah menyebabkan masalah pengeboran miring.
ii. Kontrol proses produksi utama

2.1 Pemilihan Bahan
Dengan pemrosesan kinerja tinggi untuk komponen elektronik, lebih fungsional ke arah pengembangan, pada saat yang sama dengan frekuensi tinggi, pengembangan transmisi sinyal berkecepatan tinggi, sehingga konstanta dielektrik bahan sirkuit elektronik dan kehilangan dielektrik rendah, dan CTE rendah, air rendah penyerapan dan bahan berlapis tembaga berkinerja tinggi lebih baik, untuk memenuhi persyaratan pemrosesan dan keandalan pelat atas. Pemasok pelat yang umum digunakan terutama meliputi seri A, seri B, seri C dan seri D. Lihat Tabel 1 untuk perbandingan karakteristik utama dari keempat substrat bagian dalam ini. Untuk pemadatan setengah tebal atas papan sirkuit tembaga memilih kandungan resin tinggi, setengah interlayer lapisan pemadatan aliran resin cukup untuk mengisi grafis, lapisan dielektrik terlalu tebal mudah untuk muncul pelat jadi super tebal, sedangkan miring tipis, lapisan dielektrik mudah untuk menghasilkan media berlapis, kegagalan uji tekanan tinggi seperti masalah kualitas, sehingga pilihan bahan dielektrik sangat penting.

2.2 Desain struktur dilaminasi
Dalam desain struktur laminasi, faktor utama yang harus dipertimbangkan adalah ketahanan panas bahan, ketahanan tegangan, jumlah lem dan ketebalan lapisan sedang, dll. Prinsip-prinsip utama berikut harus diikuti.
(1) Potongan semi-cured dan pabrikan pelat inti harus konsisten. Untuk memastikan keandalan PCB, semua lapisan tablet semi-sembuh harus menghindari penggunaan Satu tablet semi-sembuh 1080 atau 106 (kecuali untuk persyaratan khusus pelanggan). Ketika tidak ada persyaratan ketebalan sedang, ketebalan media antar lapisan harus 0.09mm menurut IPC-A-600g.
(2) Ketika pelanggan membutuhkan pelat TG tinggi, pelat inti dan pelat semi-sembuh harus menggunakan bahan TG tinggi yang sesuai.
(3) Substrat dalam 3OZ atau lebih tinggi, pilih kandungan resin tinggi dari tablet semi-sembuh, seperti 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; Namun, desain struktural dari 106 lembaran semi-cured dengan perekat tinggi harus dihindari sebisa mungkin untuk mencegah tumpang tindih 106 lembaran semi-cured. Karena benang serat kaca terlalu tipis, keruntuhan benang serat kaca di area substrat yang besar akan mempengaruhi stabilitas dimensi dan laminasi pelat ledakan.
(4) Jika pelanggan tidak memiliki persyaratan khusus, toleransi ketebalan media interlayer umumnya dikendalikan oleh +/-10%. Untuk pelat impedansi, toleransi ketebalan media dikendalikan oleh toleransi IPC-4101 C/M. Jika faktor pengaruh impedansi terkait dengan ketebalan substrat, toleransi pelat juga harus dikontrol oleh toleransi IPC-4101 C/M.
2.3 Kontrol penyelarasan antar lapisan
Keakuratan kompensasi ukuran panel inti dalam dan kontrol ukuran produksi harus didasarkan pada data dan data historis yang dikumpulkan dalam produksi dalam periode waktu tertentu untuk secara akurat mengkompensasi ukuran grafik setiap lapisan panel atas untuk memastikan konsistensi ekspansi dan kontraksi setiap lapisan panel inti. Pilih pemosisian interlaminasi presisi tinggi dan sangat andal sebelum menekan, seperti pemosisian empat slot (Pin LAM), lelehan panas, dan kombinasi paku keling. Kunci untuk memastikan kualitas pengepresan adalah mengatur proses pengepresan yang sesuai dan perawatan harian mesin press, mengontrol lem pengepresan dan efek pendinginan, dan mengurangi masalah dislokasi antar lapisan. Kontrol penyelarasan antarlapisan perlu dipertimbangkan secara komprehensif mulai dari nilai kompensasi lapisan dalam, mode posisi pengepresan, parameter proses pengepresan, sifat material, dan faktor lainnya.
2.4 Proses garis dalam
Karena kapasitas analitis mesin eksposur tradisional adalah sekitar 50μm, untuk produksi papan tingkat tinggi, laser direct imager (LDI) dapat diperkenalkan untuk meningkatkan kapasitas analitis grafis, kapasitas analitis sekitar 20μm. Akurasi penyelarasan mesin eksposur tradisional adalah ±25μm, dan akurasi penyelarasan interlayer lebih besar dari 50μm. Akurasi pemosisian grafik dapat ditingkatkan menjadi sekitar 15μm dan akurasi pemosisian interlayer dapat dikontrol dalam 30μm dengan menggunakan mesin eksposur pemosisian presisi tinggi, yang mengurangi penyimpangan pemosisian peralatan tradisional dan meningkatkan akurasi pemosisian interlayer dari gedung bertingkat tinggi. papan.
Untuk meningkatkan kemampuan garis etsa, perlu untuk memberikan kompensasi yang tepat untuk lebar garis dan pad (atau cincin las) dalam desain teknik, tetapi juga perlu melakukan pertimbangan desain yang lebih rinci untuk jumlah kompensasi khusus grafis, seperti sirkuit loop, sirkuit independen dan sebagainya. Konfirmasikan apakah kompensasi desain untuk lebar garis bagian dalam, jarak garis, ukuran cincin isolasi, garis independen, jarak lubang-ke-garis masuk akal, atau ubah desain teknik. Desain impedansi dan reaktansi induktif memerlukan perhatian apakah kompensasi desain saluran independen dan saluran impedansi cukup. Parameter dikontrol dengan baik saat etsa, dan bagian pertama dapat diproduksi secara massal setelah dipastikan memenuhi syarat. Untuk mengurangi erosi sisi etsa, perlu untuk mengontrol komposisi larutan etsa dalam kisaran terbaik. Peralatan garis etsa tradisional memiliki kemampuan etsa yang tidak memadai, sehingga peralatan tersebut dapat dimodifikasi secara teknis atau diimpor ke peralatan garis etsa presisi tinggi untuk meningkatkan keseragaman etsa, mengurangi duri etsa, pengotor etsa, dan masalah lainnya.
2.5 Proses pengepresan
Saat ini, metode penentuan posisi interlayer sebelum menekan terutama meliputi: penentuan posisi empat slot (Pin LAM), hot melt, rivet, hot melt, dan kombinasi rivet. Struktur produk yang berbeda mengadopsi metode penentuan posisi yang berbeda. Untuk pelat tingkat tinggi, pemosisian empat slot (Pin LAM), atau fusion + riveting, OPE membuat lubang pemosisian dengan akurasi yang dikontrol hingga ±25μm. Selama produksi batch, perlu untuk memeriksa apakah setiap pelat menyatu ke dalam unit untuk mencegah stratifikasi berikutnya. Peralatan pengepresan mengadopsi pers pendukung berkinerja tinggi untuk memenuhi akurasi penyelarasan interlayer dan keandalan pelat bertingkat tinggi.
Menurut struktur laminasi pelat atas dan bahan yang digunakan, prosedur pengepresan yang sesuai, atur laju dan kurva pemanasan terbaik, pada prosedur pengepresan PCB multilayer biasa, sesuai untuk mengurangi laju pemanasan lembaran logam pengepresan, perpanjangan waktu pengeringan suhu tinggi, buat aliran resin, menyembuhkan, pada saat yang sama menghindari skateboard dalam proses menekan, masalah perpindahan interlayer. Nilai bahan TG bukan papan yang sama, tidak bisa papan parut yang sama; Parameter biasa papan tidak dapat dicampur dengan parameter khusus papan; Untuk memastikan kewajaran koefisien ekspansi dan kontraksi, kinerja pelat yang berbeda dan lembaran semi-cured berbeda, dan parameter lembaran semi-cured yang sesuai harus digunakan untuk pengepresan, dan bahan khusus yang belum pernah digunakan perlu memverifikasi parameter proses.
2.6 Proses pengeboran
Karena superposisi setiap lapisan, pelat dan lapisan tembaga super tebal, yang menyebabkan keausan serius pada mata bor dan mudah mematahkan alat bor. Jumlah lubang, kecepatan jatuh dan kecepatan putar harus diturunkan dengan tepat. Secara akurat mengukur ekspansi dan kontraksi pelat, memberikan koefisien yang akurat; Jumlah lapisan 14, diameter lubang 0.2mm atau jarak lubang ke garis 0.175mm, penggunaan akurasi lubang 0.025mm produksi bor; Pengeboran langkah digunakan untuk diameter 4.0mm atau lebih, pengeboran langkah digunakan untuk rasio ketebalan terhadap diameter 12:1, dan pengeboran positif dan negatif digunakan untuk produksi. Kontrol bagian depan pengeboran dan diameter lubang. Coba gunakan pisau bor baru atau giling 1 pisau bor untuk mengebor papan atas. Diameter lubang harus dikontrol dalam 25um. Untuk mengatasi masalah burr lubang pengeboran pelat tembaga tebal di tingkat tinggi, dibuktikan dengan uji batch bahwa menggunakan pad kepadatan tinggi, nomor pelat susun adalah satu dan waktu penggilingan bit pengeboran dikendalikan dalam waktu 3 kali dapat secara efektif meningkatkan duri lubang pengeboran

Untuk frekuensi tinggi, kecepatan tinggi dan transmisi data massal papan tinggi, teknologi pengeboran kembali adalah cara yang efektif untuk meningkatkan integritas sinyal. Bor belakang terutama mengontrol panjang rintisan sisa, konsistensi lokasi lubang antara dua lubang pengeboran dan kawat tembaga di dalam lubang. Tidak semua peralatan driller memiliki fungsi back drilling, maka perlu dilakukan upgrade teknis peralatan driller (dengan fungsi back drilling), atau membeli driller dengan fungsi back drilling. Teknik pengeboran belakang yang digunakan dalam literatur industri yang relevan dan produksi massal yang matang terutama meliputi: metode pengeboran balik kontrol kedalaman tradisional, pengeboran kembali dengan lapisan umpan balik sinyal di lapisan dalam, perhitungan pengeboran balik kedalaman sesuai dengan rasio ketebalan pelat, yang tidak akan terulang di sini.
Tiga, uji reliabilitas
The papan tingkat tinggi umumnya papan sistem, lebih tebal dari papan multilayer konvensional, lebih berat, ukuran unit lebih besar, kapasitas panas yang sesuai juga lebih besar, dalam pengelasan, kebutuhan akan lebih banyak panas, waktu pengelasan suhu tinggi lama. Dibutuhkan 50 hingga 90 detik pada 217℃ (titik lebur solder timah-perak-tembaga), dan kecepatan pendinginan pelat bertingkat tinggi relatif lambat, sehingga waktu uji pengelasan reflow diperpanjang. Dalam kombinasi dengan ipC-6012C, standar IPC-TM-650 dan persyaratan industri, uji keandalan utama pelat bertingkat dijelaskan pada Tabel 2.

Table2