הרמה הגבוהה PCB מוגדר בדרך כלל כ- 10 שכבות – 20 שכבות או יותר של מעגל רב שכבתי גבוה. זה קשה יותר לעבד מאשר הלוח המורכב הרב-שכבתי, ודרישות האיכות והאמינות שלו גבוהות. הוא משמש בעיקר בציוד תקשורת, שרתים מתקדמים, אלקטרוניקה רפואית, תעופה, בקרה תעשייתית, צבא ותחומים אחרים. בשנים האחרונות הביקוש של שוק הלוחות לגובה בתקשורת יישומית, תחנות בסיס, תעופה, צבא ותחומים אחרים עדיין חזק, ועם ההתפתחות המהירה של שוק ציוד הטלקום בסין, הסיכוי לשוק הלוחות הגבוהים מבטיח .
כיום, הייצור בהיקף גדול של יצרני PCB ברמה גבוהה בסין מגיע בעיקר ממפעלים במימון זר או ממספר קטן של ארגונים מקומיים. ייצור לוח מעגלים ברמה גבוהה לא רק דורש השקעה גבוהה יותר בטכנולוגיה ובציוד, אלא גם דורש צבירת ניסיון של כוח אדם טכני ואנשי ייצור. יחד עם זאת, יבוא הליכי הסמכת לקוחות ברמה גבוהה הינו קפדני ומסורבל, כך שהמעגל ברמה גבוהה נכנס לארגון עם סף גבוה יותר, ומחזור הייצור של התיעוש ארוך יותר. המספר הממוצע של שכבות ה- PCB הפך למדד טכני חשוב למדידת הרמה הטכנית ומבנה המוצר של ארגוני ה- PCB. מאמר זה מתאר בקצרה את קשיי העיבוד העיקריים בהם נתקלים בייצור לוח מעגלים ברמה גבוהה, ומציג את נקודות הבקרה העיקריות של תהליך הייצור המרכזי של מעגל ברמה גבוהה לעיונך.
האחד, קשיי הייצור העיקריים
בהשוואה למאפיינים של מוצרי הלוח הקונבנציונאלי, ללוח המעגלים ברמה גבוהה יש את המאפיינים של חלקי לוח עבים יותר, יותר שכבות, קווים וחורים צפופים יותר, גודל יחידה גדול יותר, שכבה בינונית דקה יותר וכו ‘והחלל הפנימי, בין יישור שכבות, בקרת עכבה ודרישות אמינות מחמירות יותר.
1.1 קושי ביישור בין שכבות
בשל המספר הרב של שכבות הלוח הגבוהות, לקצה עיצוב הלקוח יש דרישות מחמירות יותר ויותר על יישור שכבות ה- PCB. בדרך כלל, סובלנות היישור בין השכבות נשלטת להיות ± 75 מיקרומטר. בהתחשב בגודל הגדול של עיצוב אלמנטים של לוח רב קומות, טמפרטורת הסביבה והלחות של סדנת העברת גרפיקה, והסופרפוזיציה העקירה הנגרמת על ידי חוסר עקביות של התרחבות והתכווצות של שכבות לוח שונות, מצב המיקום בין שכבות וגורמים אחרים, זה מקשה יותר על השליטה ביישור בין שכבות הלוח לגובה.
1.2 קשיים ביצירת מעגל פנימי
הלוח לגובה מאמץ חומרים מיוחדים כגון TG גבוה, מהירות גבוהה, תדירות גבוהה, נחושת עבה, שכבה בינונית דקה וכו ‘, אשר מציב דרישות גבוהות על ייצור המעגל הפנימי ובקרת הגודל הגרפי, כגון תקינות העכבה העברת אותות, מה שמגביר את הקושי בייצור מעגל פנימי. קו רוחב קו המרחק קטן, גידול קצר חשמלי פתוח, עלייה קצרה במיקרו, קצב מעבר נמוך; ישנן יותר שכבות אותות בקו הצפוף, וההסתברות להיעדר זיהוי AOI בשכבה הפנימית עולה. עובי צלחת הליבה הפנימית דקה, קלה לקיפול וכתוצאה מכך חשיפה לקויה, קל לגלגל צלחת בעת התחריט; רוב הלוחות לגובה הם לוחות מערכת, וגודל היחידה גדול, כך שעלות גרוטאות המוצר המוגמר גבוהה יחסית.
1.3 קושי ללחוץ על הייצור
לוחות ליבה פנימיים מרובים וצלחות מרפאות למחצה מונחות על גבי פגמים כגון צלחת שקופיות, למינציה, חלל שרף ושאריות בועה מיוצרים בקלות במהלך ייצור הלחיצה. בתכנון מבנה למינציה, יש לשקול באופן מלא את עמידות החום של החומר, עמידות במתח, כמות הדבק ועובי המדיום ולהגדיר תוכנית לחיצה צלחת סבירה. בגלל ריבוי השכבות, בקרת ההתרחבות וההצטמקות ופיצוי מקדם הגודל לא יכולים לשמור על העקביות; שכבת הבידוד הדקה בין השכבות מובילה בקלות לכישלון בדיקת האמינות בין השכבות. איור 1 הוא תרשים הפגם של התלקחות צלחת מתפרצת לאחר בדיקת לחץ תרמי.

1.4 נקודות קשות בקידוח
לוחות נחושת מיוחדים בעלי TG גבוה, מהירות גבוהה, תדירות גבוהה ועובי עבה משמשים להגברת הקושי בקידוח חספוס, פריחה וטיהור. מספר השכבות, עובי הנחושת הכולל ועובי הצלחת, קל לשבור את קידוח הסכין; כישלון CAF הנגרם כתוצאה מ- BGA צפוף ומרווח קיר חור צר; עובי הצלחת יכול להוביל בקלות לבעיית קידוחי הטיה.
Ii. בקרה על תהליכי ייצור מרכזיים

2.1 בחירת חומרים
עם עיבוד ביצועים גבוהים עבור רכיבים אלקטרוניים, פונקציונאלי יותר בכיוון ההתפתחות, במקביל עם תדירות גבוהה, פיתוח במהירות גבוהה של העברת האות, כך שחומר המעגל האלקטרוני קבוע דיאלקטרי והפסד דיאלקטרי נמוך, ו- CTE נמוך, מים נמוכים ספיגה וחומר בעל ציפוי נחושת בעל ביצועים גבוהים טוב יותר, כדי לספק את הדרישה של עיבוד הלוח העליון והאמינות. ספקי הלוחות הנפוצים כוללים בעיקר סדרות A, סדרות B, סדרות C וסדרות D. ראה טבלה 1 להשוואת המאפיינים העיקריים של ארבעת המצע הפנימי. למחצית ההתמצקות העליונה של מעגל הנחושת בוחרת תכולת שרף גבוהה, חצי שכבה בין שכבת ההתמצקות של זרימת השרף מספיקה למילוי גרפיקה, השכבה הדיאלקטרית עבה מדי מכדי להראות את הצלחת המוגמרת סופר עבה, ואילו שכבה דקה, דיאלקטרית דקה. לגרום לכשל בינוני בשכבות, בלחץ גבוה כגון בעיית איכות, ולכן הבחירה בחומר דיאלקטרי חשובה מאוד.

2.2 עיצוב מבנה למינציה
בתכנון המבנה הלמינציה, הגורמים העיקריים שיש לקחת בחשבון הם עמידות החום של החומר, עמידות המתח, כמות הדבק ועובי השכבה הבינונית וכו ‘. יש לעקוב אחר העקרונות העיקריים הבאים.
(1) היצירה למחצה וליצרן לוחית הליבה חייבות להיות עקביות. על מנת להבטיח אמינות PCB, כל השכבות של טבליות מרפאות למחצה צריכות להימנע משימוש בטבלטים בודדים של 1080 או 106 מרפאים למחצה (למעט דרישות מיוחדות של לקוחות). כאשר אין דרישה לעובי בינוני, עובי המדיום בין השכבות חייב להיות ≥0.09 מ”מ על פי IPC-A-600g.
(2) כאשר הלקוח דורש צלחת TG גבוהה, צלחת הליבה והצלחת המחלימה למחצה צריכים להשתמש בחומר TG הגבוה המתאים.
(3) מצע פנימי 3OZ ומעלה, בחר תכולת שרף גבוהה של טבליות למחצה, כגון 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; עם זאת, יש להימנע ככל האפשר מהעיצוב המבני של 106 יריעות למחצה עם דבק גבוה כדי למנוע חפיפה של מספר גיליונות למחצה מרובים. מכיוון שחוט סיבי הזכוכית דק מדי, קריסת חוט סיבי זכוכית באזור המצע הגדול תשפיע על יציבות הממדים ועל למינציה של צלחת הפיצוץ.
(4) אם אין ללקוח דרישות מיוחדות, סובלנות העובי של המדיום הבין שכבתי נשלטת בדרך כלל על ידי +/- 10%. עבור צלחת עכבה, סובלנות העובי של המדיום נשלטת על ידי סובלנות IPC-4101 C/M. אם גורם ההשפעה העכבה קשור לעובי המצע, יש לשלוט גם בסובלנות הצלחת על ידי סובלנות IPC-4101 C/M.
2.3 בקרת יישור בין שכבות
הדיוק של פיצוי גודל הלוח הפנימי הפנימי ובקרת גודל הייצור צריכים להתבסס על הנתונים והנתונים ההיסטוריים שנאספו בייצור בפרק זמן מסוים כדי לפצות במדויק את הגודל הגרפי של כל שכבה של הלוח העליון כדי להבטיח את העקביות של הרחבה והתכווצות של כל שכבה של לוח הליבה. בחר מיקום אינטרלאמינציה דיוק גבוה ואמין מאוד לפני לחיצה, כגון מיקום ארבע חריצים (Pin LAM), התכה חמה ושילוב מסמרות. המפתח להבטחת איכות הלחיצה הוא להגדיר תהליך לחיצה מתאים ותחזוקה יומיומית של העיתונות, לשלוט בדבק הלחיצה ובאפקט הקירור ולהפחית את בעיית העקירה בין השכבות. יש לשקול באופן מקיף את בקרת היישור בין השכבות מערך הפיצוי של השכבה הפנימית, מצב מיקום לחיצה, פרמטרי תהליך לחיצה, תכונות החומר וגורמים אחרים.
2.4 תהליך קו פנימי
מכיוון שהיכולת האנליטית של מכונת החשיפה המסורתית היא כ -50 מיקרון, לייצור לוח ברמה גבוהה, ניתן להציג דימוי ישיר בלייזר (LDI) לשיפור היכולת האנליטית הגרפית, היכולת האנליטית של כ -20 מיקרון. דיוק היישור של מכונת החשיפה המסורתית הוא ± 25 מיקרומטר, ודיוק היישור בין השכבות גדול מ -50 מיקרומטר. ניתן לשפר את דיוק המיקום של הגרף לכ- 15 מיקרומטר וניתן לשלוט על דיוק המיקום בין השכבות תוך 30 מיקרומטר באמצעות מכונת חשיפת מיקום דיוק גבוהה, מה שמקטין את סטיית המיקום של ציוד מסורתי ומשפר את דיוק המיקום בין השכבות של הקומות הגבוהות. גלשן.
על מנת לשפר את יכולת תחריט הקווים, יש לתת פיצוי הולם לרוחב הקו ולרפידה (או לטבעת הריתוך) בעיצוב ההנדסי, אך יש צורך גם להתחשב בעיצוב מפורט יותר בסכום הפיצוי של המיוחד גרפיקה, כגון מעגל לולאה, מעגל עצמאי וכן הלאה. אשר אם פיצוי העיצוב לרוחב הקו הפנימי, מרחק הקו, גודל טבעת הבידוד, קו עצמאי, מרחק חור לקו הוא סביר, או שנה את העיצוב ההנדסי. עיצוב עכבה ותגובה אינדוקטיבית דורש תשומת לב האם די בפיצוי העיצוב של קו עצמאי וקו עכבה. הפרמטרים נשלטים היטב בעת התחריט, וניתן לייצר את היצירה הראשונה במסה לאחר שאושרה כשירה. על מנת להפחית שחיקת צד תחריט, יש צורך לשלוט בהרכב תמיסת התחריט בטווח הטוב ביותר. לציוד קו התחריט המסורתי יש יכולת תחריט לא מספקת, כך שניתן לשנות את הציוד או לייבא אותו לציוד קו תחריט דיוק גבוה כדי לשפר את אחידות התחריט, להפחית את חריטת התחריט, טומאת התחריט ובעיות אחרות.
2.5 תהליך לחיצה
נכון לעכשיו, שיטות המיקום בין השכבות לפני הלחיצה כוללות בעיקר: מיקום ארבע חריצים (Pin LAM), מסכת חמה, מסמרת, התכה חמה ושילוב מסמרות. מבני מוצר שונים מאמצים שיטות מיקום שונות. עבור צלחות ברמה גבוהה, מיקום ארבעה חריצים (Pin LAM), או פיוז’ן + מסמרת, OPE מנקה את חורי המיקום עם דיוק הנשלט על ± 25μm. במהלך ייצור האצווה, יש לבדוק האם כל צלחת מותכת ליחידה כדי למנוע ריבוד אחר כך. ציוד הלחיצה מאמץ עיתונות תומכת בעלת ביצועים גבוהים כדי לענות על דיוק היישור הבין שכבתי והאמינות של הלוח הגבוה.
על פי המבנה הלמינציה של הלוח העליון והחומרים המשמשים, הליכי הלחיצה המתאימים, קבעו את קצב החימום והעקומה הטובים ביותר, בהליכי לחיצת PCB רגילים מרובי שכבות, המתאימים להפחתת קצב חימום מתכת הלחיצה, זמן ריפוי בטמפרטורה גבוהה המורחבת, הופך את זרימת שרף, ריפוי, בו זמנית הימנעו מהסקייטבורד בתהליך של לחץ, בעיית העקירה בין השכבות. ערך TG חומר אינו אותו לוח, לא יכול להיות אותו לוח סורג; לא ניתן לערבב פרמטרים רגילים של הלוח עם פרמטרים מיוחדים של הלוח; על מנת להבטיח את סבירות ההתרחבות ומקדם ההתכווצות, הביצועים של לוחות שונים ויריעות למחצה נרפאים שונים, ויש להשתמש בפרמטרים המתאימים של גיליון למחצה, והחומרים המיוחדים שמעולם לא היו בשימוש צריכים לאמת את פרמטרים של תהליך.
2.6 תהליך קידוח
בשל המיקום של כל שכבה, הלוח ושכבת הנחושת עבים במיוחד, מה שגורם לבלאי רציני על המקדח וקל לשבור את כלי הקידוח. יש להוריד את מספר החורים, מהירות הנפילה ומהירות הסיבוב. מדוד במדויק את ההתרחבות וההתכווצות של הצלחת, ומספק מקדם מדויק; מספר השכבות ≥14, קוטר חורים ≤0.2 מ”מ או חור לקו מרחק ≤0.175 מ”מ, השימוש בייצור דיוק ≤0.025 מ”מ; קידוח צעדים משמש לקוטר φ4.0mm ומעלה, קידוח צעד משמש ליחס עובי לקוטר 12: 1, וקידוח חיובי ושלילי משמש לייצור. שליטה בחזית הקידוח ובקוטר החורים. נסה להשתמש בסכין מקדחה חדשה או טוחן סכין מקדחה אחת כדי לקדוח את הלוח העליון. יש לשלוט בקוטר החור בתוך 1um. על מנת לפתור את בעיית הבור של חור קידוח של צלחת נחושת עבה ברמה גבוהה, הוכח על ידי בדיקת אצווה כי שימוש בכרית בצפיפות גבוהה, מספר צלחת הערימה הוא אחד וזמן הטחינה של קידוח נשלט בתוך 25 פעמים יכול לשפר ביעילות את הצריבה של חור קידוח

עבור תדירות גבוהה, מהירות גבוהה והעברת נתונים המוניים של לוח גבוה, טכנולוגיית קידוח גב היא דרך יעילה לשפר את תקינות האות. המקדחה האחורית שולטת בעיקר באורך הבד השורית, בעקביות מיקום החור בין שני חורי קידוח לבין חוט הנחושת בחור. לא לכל ציוד המקדחים יש פונקציית קידוח אחורי, יש צורך לבצע שדרוג טכני של ציוד מקדחים (עם פונקציית קידוח אחורי), או לרכוש מקדחה עם פונקציית קידוח אחורי. טכניקות קידוח הגב המשמשות בספרות התעשייה הרלוונטית וייצור המונים בוגר כוללות בעיקר: שיטת קידוח גב אחורית מסורתית, קידוח גב עם שכבת משוב אות בשכבה הפנימית, חישוב קידוח גב עומק בהתאם ליחס עובי הצלחת, שלא לחזור על עצמו כאן.
שלוש, בדיקת אמינות
לוח ברמה גבוהה הוא בדרך כלל לוח המערכת, עבה יותר מלוח הרב שכבתי המקובל, גודל יחידה כבד וגדול יותר, קיבולת החום המתאימה גם גדולה יותר, בריתוך, הצורך בחום רב יותר, זמן הטמפרטורה הגבוהה בריתוך ארוך. זה לוקח 50 עד 90 שניות ב 217 ℃ (נקודת התכה של פחמן-כסף-נחושת), ומהירות הקירור של הצלחת הגבוהה היא איטית יחסית, כך שזמן הבדיקה של ריתוך ההזרמה הוארך. בשילוב עם תקני ipC-6012C, IPC-TM-650 ודרישות התעשייה, מבחן האמינות העיקרי של הצלחת לגובה מתואר בטבלה 2.

טבקס