Controllo chiave del processo di produzione per High Level PCB tavola

Il circuito per grattacieli è generalmente definito come un circuito multistrato per grattacieli con 10-20 piani o più, che è più difficile da elaborare rispetto al tradizionale circuito multistrato e ha requisiti di alta qualità e affidabilità. Viene utilizzato principalmente in apparecchiature di comunicazione, server di fascia alta, elettronica medica, aviazione, controllo industriale, militare e altri campi. Negli ultimi anni, la richiesta del mercato di schede per edifici alti nei settori della comunicazione applicativa, della stazione base, dell’aviazione e dell’esercito è ancora forte. Con il rapido sviluppo del mercato cinese delle apparecchiature per telecomunicazioni, le prospettive di mercato delle schede per grattacieli sono promettenti.

Attualmente, Produttore PCBs che possono produrre in serie PCB per grattacieli in Cina provengono principalmente da imprese finanziate dall’estero o da alcune imprese nazionali. La produzione di PCB per grattacieli richiede non solo maggiori investimenti in tecnologia e attrezzature, ma anche l’accumulo di esperienza di tecnici e personale di produzione. Allo stesso tempo, le procedure di certificazione del cliente per l’importazione di PCB per grattacieli sono rigorose e macchinose. Pertanto, la soglia per l’ingresso nell’impresa di PCB a molti piani è elevata e il ciclo di produzione dell’industrializzazione è lungo. Il numero medio di strati PCB è diventato un importante indice tecnico per misurare il livello tecnico e la struttura del prodotto delle imprese PCB. Questo documento descrive brevemente le principali difficoltà di elaborazione incontrate nella produzione di PCB per grattacieli e introduce i punti chiave di controllo dei principali processi di produzione di PCB per grattacieli come riferimento.

1、 Principali difficoltà di produzione

Rispetto alle caratteristiche dei prodotti di circuiti stampati convenzionali, il circuito stampato a più piani ha le caratteristiche di schede più spesse, più strati, linee e vie più dense, dimensioni dell’unità più grandi, strato dielettrico più sottile e requisiti più severi per lo spazio interno, l’allineamento degli strati, il controllo dell’impedenza e affidabilità.

1.1 difficoltà nell’allineamento intercalare

A causa dell’elevato numero di strati di schede a più piani, la progettazione del cliente ha requisiti sempre più severi sull’allineamento degli strati del PCB e la tolleranza di allineamento tra gli strati è solitamente controllata a ± 75 μ m. Considerando il design di grandi dimensioni dell’unità della scheda grattacielo, la temperatura ambiente e l’umidità dell’officina di trasferimento della grafica, la sovrapposizione della dislocazione e la modalità di posizionamento dell’intercalare causata dall’espansione e dalla contrazione incoerenti di diversi strati della scheda centrale, è più difficile controllare l’intercalare allineamento del bordo alto.

1.2 difficoltà nel fare il circuito interno

La scheda high-rise adotta materiali speciali come alta Tg, alta velocità, alta frequenza, rame spesso e strato dielettrico sottile, che pone requisiti elevati per la fabbricazione e il controllo della dimensione grafica del circuito interno, come l’integrità del segnale di impedenza trasmissione, che aumenta la difficoltà della fabbricazione del circuito interno. La larghezza della linea e l’interlinea sono piccole, i circuiti aperti e in corto aumentano, il micro corto aumenta e il tasso di qualificazione è basso; Ci sono molti strati di segnale di linee sottili e aumenta la probabilità di mancato rilevamento di AOI nello strato interno; La piastra centrale interna è sottile, facile da piegare, con conseguente scarsa esposizione ed è facile da arrotolare dopo l’incisione; La maggior parte delle schede per grattacieli sono schede di sistema con unità di grandi dimensioni e il costo di rottamazione dei prodotti finiti è relativamente elevato.

1.3 pressanti difficoltà di fabbricazione

Quando si sovrappongono più piastre con anima interna e fogli semipolimerizzati, è facile che si verifichino difetti come piastra di scorrimento, delaminazione, cavità della resina e residui di bolle nella produzione di crimpatura. Quando si progetta la struttura laminata, è necessario considerare completamente la resistenza al calore, la resistenza alla tensione, la quantità di riempimento della colla e lo spessore medio del materiale e impostare un ragionevole programma di pressatura della lastra per piani alti. Ci sono molti strati e il controllo dell’espansione e della contrazione e la compensazione del coefficiente dimensionale non possono essere coerenti; Lo strato isolante intercalare è sottile, il che è facile da portare al fallimento del test di affidabilità intercalare. La Fig. 1 è un diagramma del difetto di delaminazione della piastra di rottura dopo la prova di stress termico.

Fig.1

1.4 difficoltà di perforazione

L’uso di piastre speciali in rame ad alta Tg, alta velocità, alta frequenza e spessore aumenta la difficoltà di perforazione di rugosità, bave di perforazione e rimozione dello sporco di perforazione. Ci sono molti strati, lo spessore totale del rame e lo spessore della piastra si accumulano e lo strumento di perforazione è facile da rompere; Caf guasto causato da BGA denso e spaziatura stretta delle pareti dei fori; A causa dello spessore della piastra, è facile causare il problema della foratura obliqua.

2、 Controllo chiave del processo di produzione

2.1 selezione del materiale

Con lo sviluppo di componenti elettronici nella direzione di alte prestazioni e multifunzione, porta anche la trasmissione del segnale ad alta frequenza e ad alta velocità. Pertanto, è necessario che la costante dielettrica e la perdita dielettrica dei materiali dei circuiti elettronici siano relativamente basse, così come un basso CTE, un basso assorbimento d’acqua e migliori materiali laminati rivestiti in rame ad alte prestazioni, in modo da soddisfare i requisiti di elaborazione e affidabilità di alta -Sollevare tavole. I fornitori di lastre comuni includono principalmente una serie, una serie B, una serie C e una serie D. Vedere la tabella 1 per il confronto delle caratteristiche principali di questi quattro substrati interni. Per il circuito stampato in rame spesso a molti piani, viene selezionata la lastra semi-indurita con un alto contenuto di resina. La quantità di colla del foglio semipolimerizzato interstrato è sufficiente per riempire la grafica dello strato interno. Se lo strato medio isolante è troppo spesso, è facile che il pannello finito sia troppo spesso. Al contrario, se lo strato isolante medio è troppo sottile, è facile causare problemi di qualità come la stratificazione del mezzo e il fallimento del test ad alta tensione. Pertanto, la selezione dei materiali medi isolanti è molto importante.

2.2 progettazione della struttura laminata

I principali fattori considerati nella progettazione della struttura laminata sono la resistenza al calore, la resistenza alla tensione, la quantità di riempimento della colla e lo spessore dello strato dielettrico del materiale e devono essere seguiti i seguenti principi principali.

(1) Il produttore di lastre semipolimerizzate e pannelli d’anima deve essere coerente. Al fine di garantire l’affidabilità del PCB, non devono essere utilizzati fogli semi-induriti singoli 1080 o 106 per tutti gli strati di fogli semi-induriti (a meno che il cliente non abbia requisiti speciali). Quando il cliente non ha requisiti di spessore medio, lo spessore medio tra gli strati deve essere garantito ≥ 0.09 mm secondo ipc-a-600g.

(2) Quando i clienti richiedono un cartone ad alta Tg, il cartone d’anima e il foglio semipolimerizzato devono utilizzare materiali ad alta Tg corrispondenti.

(3) Per il substrato interno 3oz o superiore, selezionare il foglio semi polimerizzato con un alto contenuto di resina, come 1080r/C65%, 1080hr/C 68%, 106R/C 73%, 106hr/C76%; Tuttavia, la progettazione strutturale di tutti i 106 fogli semipolimerizzati ad alta colla deve essere evitata per quanto possibile per prevenire la sovrapposizione di più 106 fogli semipolimerizzati. Poiché il filato in fibra di vetro è troppo sottile, il filato in fibra di vetro collassa nell’ampia area del substrato, il che influisce sulla stabilità dimensionale e sulla delaminazione dell’esplosione della piastra.

(4) Se il cliente non ha requisiti speciali, la tolleranza sullo spessore dello strato dielettrico intercalare è generalmente controllata di +/- 10%. Per la piastra di impedenza, la tolleranza dello spessore dielettrico è controllata dalla tolleranza ipc-4101 C / M. Se il fattore di influenza dell’impedenza è correlato allo spessore del substrato, la tolleranza della piastra deve essere controllata anche dalla tolleranza C/M di ipc-4101.

2.3 Controllo allineamento intercalare

Per l’accuratezza della compensazione delle dimensioni della scheda del nucleo interno e del controllo delle dimensioni di produzione, è necessario compensare accuratamente la dimensione grafica di ogni strato di cartone per grattacieli attraverso i dati e l’esperienza dei dati storici raccolti in produzione per un certo tempo per garantire la coerenza di espansione e contrazione di ogni strato del pannello centrale. Selezionare la modalità di posizionamento intercalare ad alta precisione e affidabile prima di premere, come la combinazione di pin Lam, hot-melt e rivetto. L’impostazione di procedure di processo di pressatura appropriate e la manutenzione quotidiana della pressa sono la chiave per garantire la qualità di pressatura, controllare la colla di pressatura e l’effetto di raffreddamento e ridurre il problema della dislocazione degli strati intermedi. Il controllo dell’allineamento degli strati intermedi deve essere considerato in modo completo da fattori quali il valore di compensazione dello strato interno, la modalità di posizionamento della pressatura, i parametri del processo di pressatura, le caratteristiche del materiale e così via.

2.4 processo della linea interna

Poiché la capacità analitica della macchina di esposizione tradizionale è inferiore a 50 μ M. per la produzione di lastre a molti piani, è possibile introdurre il laser direct imager (LDI) per migliorare la capacità di analisi grafica, che può raggiungere circa 20 μ M. La precisione di allineamento della macchina di esposizione tradizionale è di ± 25 μ m. L’accuratezza dell’allineamento tra gli strati è maggiore di 50 μ m。 Utilizzando una macchina per l’esposizione dell’allineamento ad alta precisione, l’accuratezza dell’allineamento della grafica può essere migliorata fino a 15 μ M, il controllo della precisione dell’allineamento tra gli strati 30 μ M, che riduce la deviazione di allineamento delle apparecchiature tradizionali e migliora la precisione di allineamento interstrato di lastra grattacielo.

Al fine di migliorare la capacità di attacco della linea, è necessario fornire un’adeguata compensazione per la larghezza della linea e del pad (o anello di saldatura) nella progettazione ingegneristica, nonché considerazioni di progettazione più dettagliate per l’importo di compensazione di speciali grafica, come linea di ritorno e linea indipendente. Confermare se la compensazione di progetto della larghezza della linea interna, della distanza della linea, della dimensione dell’anello di isolamento, della linea indipendente e della distanza tra i fori e la linea è ragionevole, altrimenti modificare il progetto di ingegneria. Esistono requisiti di progettazione di impedenza e reattanza induttiva. Prestare attenzione se la compensazione di progetto della linea indipendente e della linea di impedenza è sufficiente. Controllare i parametri durante l’incisione. La produzione in lotti può essere eseguita solo dopo che il primo pezzo è stato confermato per essere qualificato. Al fine di ridurre la corrosione laterale dell’incisione, è necessario controllare la composizione chimica di ciascun gruppo di soluzione di incisione all’interno dell’intervallo migliore. L’attrezzatura della linea di incisione tradizionale ha una capacità di incisione insufficiente. L’attrezzatura può essere tecnicamente trasformata o importata in una linea di incisione ad alta precisione per migliorare l’uniformità dell’incisione e ridurre i problemi come il bordo ruvido e l’incisione non pulita.

2.5 processo di pressatura

Attualmente, i metodi di posizionamento degli strati intercalari prima della pressatura includono principalmente: pin Lam, hot melt, rivetto e la combinazione di hot melt e rivetto. Diversi metodi di posizionamento sono adottati per diverse strutture di prodotto. Per il solaio a più piani, deve essere utilizzato il metodo di posizionamento a quattro slot (pin Lam) o il metodo di fusione + rivettatura. La punzonatrice aperta deve perforare il foro di posizionamento e la precisione della punzonatura deve essere controllata entro ± 25 μ m。 Durante la fusione, i raggi X devono essere utilizzati per controllare la deviazione dello strato della prima piastra realizzata dalla macchina di regolazione e il lotto può essere effettuata solo dopo aver qualificato la deviazione del livello. Durante la produzione in lotti, è necessario controllare se ogni piastra è fusa nell’unità per evitare la successiva delaminazione. L’attrezzatura di pressatura adotta una pressa di supporto ad alte prestazioni per soddisfare l’accuratezza e l’affidabilità dell’allineamento tra gli strati delle lastre a molti piani.

In base alla struttura laminata del pannello a più piani e ai materiali utilizzati, studiare la procedura di pressatura appropriata, impostare la migliore velocità e curva di aumento della temperatura, ridurre adeguatamente la velocità di aumento della temperatura del pannello pressato nella procedura di pressatura del circuito multistrato convenzionale, prolungare il tempo di indurimento ad alta temperatura, far fluire e solidificare completamente la resina ed evitare problemi come la piastra scorrevole e la dislocazione dello strato intermedio nel processo di pressatura. Piatti con valori di TG differenti non possono essere uguali ai piatti a griglia; Le lastre con parametri ordinari non possono essere mischiate con lastre con parametri speciali; Per garantire la razionalità del dato coefficiente di espansione e contrazione, le proprietà di diverse lastre e lastre semipolimerizzate sono diverse, quindi è necessario premere i corrispondenti parametri della lastra semipolimerizzata e verificare i parametri di processo per materiali speciali che hanno mai stato utilizzato.

2.6 processo di perforazione

A causa dell’eccessivo spessore della piastra e dello strato di rame causato dalla sovrapposizione di ogni strato, la punta del trapano è seriamente usurata ed è facile romperla. Il numero di buche, la velocità di caduta e la velocità di rotazione devono essere opportunamente ridotti. Misurare accuratamente l’espansione e la contrazione della piastra per fornire un coefficiente accurato; Se il numero di strati ≥ 14, il diametro del foro 0.2 mm o la distanza dal foro alla linea ≤ 0.175 mm, per la produzione deve essere utilizzata la piattaforma di perforazione con precisione di posizione del foro ≤ 0.025 mm; diametro φ Il diametro del foro superiore a 4.0 mm adotta la foratura passo-passo e il rapporto del diametro dello spessore è 12:1. È prodotto dalla perforazione passo-passo e dalla perforazione positiva e negativa; Controllare la bava e lo spessore del foro della perforazione. La lastra del grattacielo deve essere perforata con un nuovo coltello da trapano o un coltello da trapano abrasivo il più lontano possibile e lo spessore del foro deve essere controllato entro 25 um. Al fine di migliorare il problema della bava di perforazione della piastra di rame spessa a molti piani, attraverso la verifica del lotto, l’uso di una piastra di supporto ad alta densità, il numero di piastre laminate è uno e i tempi di rettifica della punta del trapano sono controllati entro 3 volte, che può migliorare efficacemente la bava di perforazione

Per la tavola alta usata per alta frequenza, trasmissione dati massiccia e ad alta velocità, la tecnologia di perforazione posteriore è un metodo efficace per migliorare l’integrità del segnale. La foratura posteriore controlla principalmente la lunghezza residua del moncone, la consistenza della posizione del foro dei due fori e il filo di rame nel foro. Non tutte le attrezzature della perforatrice hanno la funzione di perforazione posteriore, quindi è necessario aggiornare l’attrezzatura della perforatrice (con funzione di perforazione posteriore) o acquistare una perforatrice con funzione di perforazione posteriore. La tecnologia di foratura posteriore applicata dalla letteratura relativa al settore e dalla produzione di massa matura comprende principalmente: metodo tradizionale di foratura posteriore con controllo della profondità, foratura posteriore con strato di feedback del segnale nello strato interno e calcolo della profondità di foratura posteriore in base alla proporzione dello spessore della piastra. Non sarà ripetuto qui.

3、 Test di affidabilità

Il pannello per grattacieli è generalmente una piastra di sistema, che è più spessa e più pesante della convenzionale piastra multistrato, ha una dimensione dell’unità maggiore e anche la corrispondente capacità termica è maggiore. Durante la saldatura è richiesto più calore e il tempo di saldatura ad alta temperatura è lungo. A 217 (punto di fusione della saldatura di stagno argento-rame), ci vogliono da 50 secondi a 90 secondi. Allo stesso tempo, la velocità di raffreddamento della piastra a molti piani è relativamente lenta, quindi il tempo del test di riflusso è prolungato. In combinazione con ipc-6012c, standard IPC-TM-650 e requisiti industriali, viene eseguito il principale test di affidabilità della scheda grattacielo.