Aukšto lygio PCB paprastai apibrėžiamas kaip 10 sluoksnių – 20 ar daugiau sluoksnių aukštos daugiasluoksnės plokštės. Jį sunkiau apdoroti nei tradicinę daugiasluoksnę plokštę, o jos kokybės ir patikimumo reikalavimai yra aukšti. Jis daugiausia naudojamas ryšių įrangoje, aukščiausios klasės serveriuose, medicinos elektronikoje, aviacijoje, pramonės kontrolėje, karinėje ir kitose srityse. Pastaraisiais metais daugiaaukščių plokščių rinkos paklausa taikomojo ryšio, bazinių stočių, aviacijos, karinėse ir kitose srityse vis dar yra didelė, o sparčiai plėtojant Kinijos telekomunikacijų įrangos rinką, daugiaaukščių plokščių rinkos perspektyva yra perspektyvi .
Šiuo metu didelio masto aukšto lygio PCB gamintojai Kinijoje daugiausia gaminami iš užsienio finansuojamų įmonių arba nedidelio skaičiaus vidaus įmonių. Aukšto lygio plokštės gamybai reikalingos ne tik didesnės investicijos į technologijas ir įrangą, bet ir techninio personalo bei gamybos personalo patirties kaupimas. Tuo pačiu metu aukšto lygio plokščių klientų sertifikavimo procedūrų importas yra griežtas ir sudėtingas, todėl aukšto lygio plokštės į įmonę patenka su didesne riba, o industrializacijos gamybos ciklas yra ilgesnis. Vidutinis PCB sluoksnių skaičius tapo svarbiu techniniu rodikliu, skirtu PCB įmonių techniniam lygiui ir produkto struktūrai matuoti. Šiame dokumente trumpai aprašomi pagrindiniai apdorojimo sunkumai, su kuriais susiduriama gaminant aukšto lygio plokštes, ir pateikiami pagrindiniai aukšto lygio plokštės gamybos proceso valdymo taškai.
Viena, pagrindiniai gamybos sunkumai
Palyginti su įprastų plokščių gaminių charakteristikomis, aukšto lygio plokštės turi storesnių plokščių dalių, daugiau sluoksnių, tankesnių linijų ir skylių, didesnio vieneto dydžio, plonesnio vidutinio sluoksnio ir kt. Charakteristikas ir vidinę erdvę. -sluoksnio derinimas, varžos valdymas ir patikimumo reikalavimai yra griežtesni.
1.1 Tarpsluoksnių derinimo sunkumai
Dėl didelio daugiaaukščių plokščių sluoksnių skaičiaus kliento dizaino gale keliami vis griežtesni PCB sluoksnių derinimo reikalavimai. Paprastai lygiavimo nuokrypis tarp sluoksnių yra kontroliuojamas ± 75 μm. Atsižvelgiant į didelį daugiaaukščio plokštės elemento dizaino dydį, grafinio perdavimo cecho aplinkos temperatūrą ir drėgmę bei dislokacijos superpoziciją, kurią sukelia skirtingų šerdies plokštės sluoksnių išsiplėtimo ir susitraukimo nenuoseklumas, padėties nustatymo režimas tarp sluoksnių ir kiti veiksniai, apsunkina kontroliuoti daugiaaukščio lentos sluoksnių derinimą.
1.2 Sunkumai kuriant vidinę grandinę
Daugiaaukštėje plokštėje naudojamos specialios medžiagos, tokios kaip didelis TG, didelis greitis, aukštas dažnis, storas varis, plonas vidutinis sluoksnis ir tt, o tai kelia aukštus vidinės grandinės gamybos ir grafinio dydžio valdymo reikalavimus, pvz., Varžos vientisumą signalo perdavimas, o tai padidina vidinės grandinės gamybos sunkumus. Linijos pločio linijos atstumas yra mažas, atviro trumpojo jungimo padidėjimas, mikro trumpojo padidėjimas, mažas praėjimo greitis; Tankioje linijoje yra daugiau signalų sluoksnių, o vidiniame sluoksnyje padidėja AOI trūkumo aptikimo tikimybė. Vidinės šerdies plokštės storis yra plonas, lengvai sulankstomas, todėl bloga ekspozicija, lengvai valcuojama plokštė ėsdinant; Dauguma daugiaaukščių plokščių yra sisteminės plokštės, o įrenginio dydis yra didelis, todėl gatavo produkto laužo kaina yra palyginti didelė.
1.3 Spaudimo gamybos sunkumai
Keletas vidinių šerdies plokščių ir pusiau sukietėjusių plokščių yra uždedamos viena ant kitos, o spaudimo metu lengvai susidaro defektai, tokie kaip skaidrių plokštė, laminavimas, dervos ertmė ir burbuliukų likučiai. Projektuojant laminuotą konstrukciją, būtina visiškai atsižvelgti į medžiagos atsparumą karščiui, atsparumą įtampai, klijų kiekį ir terpės storį bei nustatyti pagrįstą daugiaaukščio plokštės presavimo programą. Dėl daugybės sluoksnių išsiplėtimo ir susitraukimo valdymas bei dydžio koeficiento kompensavimas negali išlaikyti nuoseklumo; Plonas izoliacinis sluoksnis tarp sluoksnių lengvai sukelia patikimumo bandymo tarp sluoksnių nesėkmę. 1 paveiksle plyšimo plokštės deformacijos defektų diagrama po terminio įtempio bandymo.

1.4 Sunkūs gręžimo taškai
Specialios varinės plokštės, turinčios didelį TG, didelį greitį, didelį dažnį ir storą storį, naudojamos gręžimo šiurkštumui, šlifavimui ir nukenksminimui. Sluoksnių skaičius, bendras vario storis ir plokštės storis, lengvai sulaužomas peilio gręžimas; CAF gedimas, kurį sukelia tankus BGA ir siauras skyles tarp sienų; Plokštės storis gali lengvai sukelti gręžimo įstrižą problemą.
Ii. Pagrindinių gamybos procesų kontrolė

2.1 Medžiagos pasirinkimas
Su didelio našumo elektroninių komponentų apdorojimu, funkcionalesniu vystymosi kryptimi, tuo pačiu metu su aukštu dažniu, dideliu signalo perdavimo greičiu, todėl elektroninės grandinės medžiagos dielektrinė konstanta ir dielektriniai nuostoliai yra maži, o mažas CTE, mažas vanduo absorbcija ir aukštos kokybės vario danga padengta medžiaga geriau atitinka viršutinės plokštės apdorojimo ir patikimumo reikalavimus. Dažniausiai naudojami plokščių tiekėjai yra A serija, B serija, C serija ir D serija. Pagrindinių šių keturių vidinių substratų charakteristikų palyginimą žr. 1 lentelėje. Viršutinei storai vario plokštės sutvirtinimui parenkamas didelis dervos kiekis, grafikos užpildymui pakanka pusės sluoksnio kietėjimo sluoksnio dervos srauto, dielektrinis sluoksnis yra per storas, kad paruoštos plokštės būtų labai storos, o šlaitų plonas, dielektrinis sluoksnis yra lengvas kad susidarytų daugiasluoksnis vidutinio aukšto slėgio bandymo gedimas, pvz., kokybės problema, todėl dielektrinės medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus.

2.2 Laminuotos konstrukcijos dizainas
Kuriant laminuotą konstrukciją, pagrindiniai veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra medžiagos atsparumas karščiui, atsparumas įtampai, klijų kiekis ir vidutinio sluoksnio storis ir tt Turėtų būti laikomasi šių pagrindinių principų.
(1) Pusiau sukietėjusi dalis ir šerdies plokštės gamintojas turi būti vienodi. Siekiant užtikrinti PCB patikimumą, visuose pusiau kietintų tablečių sluoksniuose reikėtų vengti naudoti vieną 1080 arba 106 pusiau kietą tabletę (išskyrus specialius klientų reikalavimus). Kai nėra reikalaujama vidutinio storio, terpės storis tarp sluoksnių turi būti ≥0.09 mm pagal IPC-A-600g.
(2) Kai klientui reikia didelės TG plokštės, šerdies plokštė ir pusiau sukietėjusi plokštė turėtų naudoti atitinkamą aukštą TG medžiagą.
(3) Vidinis substratas 3OZ arba didesnis, pasirinkite didelį dervos kiekį pusiau sustingusiose tabletėse, pavyzdžiui, 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; Tačiau, kiek įmanoma, reikėtų vengti 106 pusiau kietų lakštų su dideliu lipnumu konstrukcijos, kad būtų išvengta kelių 106 pusiau kietų lakštų sutapimo. Kadangi stiklo pluošto verpalai yra per ploni, stiklo pluošto verpalų sugriuvimas dideliame substrato plote turės įtakos matmenų stabilumui ir sprogimo plokštės laminavimui.
(4) Jei klientas neturi specialių reikalavimų, tarpsluoksnės terpės storio tolerancija paprastai kontroliuojama +/- 10%. Impedanso plokštės terpės storio tolerancija kontroliuojama pagal IPC-4101 C/M toleranciją. Jei varža turi įtakos pagrindo storiui, plokštės tolerancija taip pat turi būti kontroliuojama pagal IPC-4101 C/M toleranciją.
2.3 Tarpsluoksnių derinimo valdymas
Vidinio pagrindinio skydo dydžio kompensavimo tikslumas ir gamybos dydžio valdymas turi būti pagrįsti duomenimis ir istoriniais duomenimis, surinktais gamyboje per tam tikrą laikotarpį, kad būtų tiksliai kompensuotas kiekvieno viršutinio skydo sluoksnio grafinis dydis, kad būtų užtikrintas nuoseklumas. kiekvieno pagrindinio skydo sluoksnio išsiplėtimas ir susitraukimas. Prieš paspausdami pasirinkite didelio tikslumo ir labai patikimą tarpsluoksnio padėtį, pavyzdžiui, keturių plyšių padėties nustatymą (Pin LAM), karšto lydalo ir kniedžių derinį. Svarbiausia užtikrinti spaudimo kokybę – nustatyti tinkamą presavimo procesą ir kasdienę preso priežiūrą, kontroliuoti presavimo klijus ir aušinimo efektą bei sumažinti dislokacijos tarp sluoksnių problemą. Tarpsluoksnių derinimo valdymas turi būti išsamiai įvertintas atsižvelgiant į vidinio sluoksnio kompensavimo vertę, presavimo padėties nustatymo režimą, presavimo proceso parametrus, medžiagos savybes ir kitus veiksnius.
2.4 Vidinės linijos procesas
Kadangi tradicinės ekspozicijos mašinos analizės pajėgumas yra apie 50 μm, norint gaminti aukšto lygio plokštę, galima įvesti tiesioginį lazerinį vaizdą (LDI), kad būtų pagerintas grafinis analizės pajėgumas, apie 20 μm analizės pajėgumas. Tradicinės ekspozicijos mašinos išlyginimo tikslumas yra ± 25 μm, o tarpsluoksnio išlyginimo tikslumas yra didesnis nei 50 μm. Grafiko padėties nustatymo tikslumą galima pagerinti iki maždaug 15 μm, o tarpsluoksnio padėties nustatymo tikslumą galima kontroliuoti 30 μm ribose, naudojant didelio tikslumo padėties nustatymo mašiną, kuri sumažina tradicinės įrangos padėties nukrypimą ir pagerina daugiaaukščio tarpsluoksnio padėties nustatymo tikslumą lenta.
Siekiant pagerinti linijų ėsdinimo galimybes, inžineriniame projekte būtina tinkamai kompensuoti linijos ir pagalvėlės (arba suvirinimo žiedo) plotį, tačiau taip pat reikia išsamiau atsižvelgti į specialių kompensacijų sumą grafika, tokia kaip kilpos grandinė, nepriklausoma grandinė ir pan. Patikrinkite, ar pagrįsta konstrukcinė kompensacija už vidinį linijos plotį, linijos atstumą, izoliacinio žiedo dydį, nepriklausomą liniją, atstumą nuo skylės iki linijos, ar pakeiskite inžinerinį projektą. Projektuojant varžą ir indukcinę reaktyvumą reikia atkreipti dėmesį į tai, ar pakanka nepriklausomos linijos ir varžos linijos kompensacijos. Ėsdinant parametrai yra gerai kontroliuojami, o pirmasis gabalas gali būti gaminamas masiškai, patvirtinus, kad yra kvalifikuotas. Siekiant sumažinti ėsdinimo pusės eroziją, būtina kontroliuoti geriausio diapazono ėsdinimo tirpalo sudėtį. Tradicinė ėsdinimo linijos įranga neturi pakankamai ėsdinimo galimybių, todėl įrangą galima techniškai modifikuoti arba importuoti į didelio tikslumo ėsdinimo linijos įrangą, kad būtų pagerintas ėsdinimo vienodumas, sumažintas ėsdinimo šerdis, ėsdinimo priemaišos ir kitos problemos.
2.5 Spaudimo procesas
Šiuo metu tarpsluoksnio padėties nustatymo metodai prieš spaudimą daugiausia apima: keturių plyšių padėties nustatymą (Pin LAM), karšto lydalo, kniedžių, karšto lydalo ir kniedžių derinį. Skirtingos produkto struktūros taiko skirtingus pozicionavimo metodus. Aukšto lygio plokštėms, keturių plyšių padėties nustatymui (PIN LAM) arba suliejimui + kniedijimui OPE išmuša padėties nustatymo angas, kurių tikslumas kontroliuojamas iki ± 25 μm. Gaminant partiją, būtina patikrinti, ar kiekviena plokštelė yra sujungta į įrenginį, kad būtų išvengta tolesnio stratifikacijos. Presavimo įranga naudoja didelio našumo atraminį presą, kad atitiktų daugiaaukščio plokštės tarpsluoksnio išlyginimo tikslumą ir patikimumą.
Atsižvelgiant į viršutinės plokštės laminuotą struktūrą ir naudojamas medžiagas, atitinkamomis presavimo procedūromis nustatykite geriausią kaitinimo greitį ir kreivę, įprastomis daugiasluoksnėmis PCB presavimo procedūromis, tinkamomis siekiant sumažinti presavimo lakštinio metalo kaitinimo greitį, pailginti kietėjimo laiką aukštoje temperatūroje. dervos srautas, kietėjimas, tuo pačiu metu vengti riedlentės spaudžiant, tarpsluoksnio poslinkio problema. Medžiagos TG vertė nėra ta pati lenta, negali būti ta pati grotelių lenta; Įprastų plokštės parametrų negalima maišyti su specialiais plokštės parametrais; Siekiant užtikrinti išsiplėtimo ir susitraukimo koeficiento pagrįstumą, skirtingų plokščių ir pusiau kietų lakštų našumas yra skirtingas, o spaudžiant turėtų būti naudojami atitinkami pusiau kietinto lakšto parametrai, o specialios medžiagos, kurios niekada nebuvo naudojamos, turi patikrinti proceso parametrus.
2.6 Gręžimo procesas
Dėl kiekvieno sluoksnio superpozicijos plokštė ir vario sluoksnis yra itin stori, todėl gręžtuvas smarkiai nusidėvi ir lengvai sulaužomas grąžto įrankis. Reikėtų atitinkamai sumažinti skylių skaičių, kritimo greitį ir sukimosi greitį. Tiksliai išmatuokite plokštės išsiplėtimą ir susitraukimą, pateikdami tikslų koeficientą; Sluoksnių skaičius ≥14, skylės skersmuo ≤0.2 mm arba skylės iki linijos atstumas ≤0.175 mm, skylės tikslumo naudojimas ≤0.025 mm grąžto gamyba; Pakopinis gręžimas naudojamas φ4.0 mm ar didesniam skersmeniui, pakopinis gręžimas naudojamas storio ir skersmens santykiui 12: 1, o gamybai naudojamas teigiamas ir neigiamas gręžimas. Valdykite gręžimo priekį ir skylės skersmenį. Pabandykite naudoti naują gręžimo peilį arba sumalkite 1 gręžimo peilį, kad gręžtumėte viršutinę lentą. Skylės skersmuo turėtų būti kontroliuojamas 25um ribose. Siekiant išspręsti storo vario plokštės gręžimo skylės aukšto lygio įtrūkimo problemą, partijos bandymu įrodyta, kad naudojant didelio tankio trinkelę, krovimo plokštės numeris yra vienas, o gręžimo šlifavimo laikas kontroliuojamas 3 kartus, gali veiksmingai pagerinti šerdį gręžimo skylė

Aukšto dažnio, didelio greičio ir masinio duomenų perdavimo aukštos plokštės atveju gręžimo atgal technologija yra veiksmingas būdas pagerinti signalo vientisumą. Užpakalinis gręžtuvas daugiausia kontroliuoja likusio stuburo ilgį, skylės vietos nuoseklumą tarp dviejų gręžimo angų ir vario vielą skylėje. Ne visa gręžimo įranga turi atgalinio gręžimo funkciją, būtina atlikti techninį gręžimo įrangos atnaujinimą (su atgalinio gręžimo funkcija) arba įsigyti gręžtuvą su atgalinio gręžimo funkcija. Atgalinės gręžimo technologijos, naudojamos atitinkamoje pramonės literatūroje ir brandžiojoje masinėje gamyboje, daugiausia apima: tradicinį gręžimo gręžimo gręžimo metodą, atgalinį gręžimą su grįžtamojo signalo sluoksniu vidiniame sluoksnyje, atgalinio gręžimo apskaičiavimą pagal plokštės storio santykį, kuris nebus čia kartojasi.
Trečia, patikimumo testas
Šis
aukšto lygio lenta paprastai yra pagrindinė plokštė, storesnė nei įprasta daugiasluoksnė plokštė, sunkesnė, didesnė vieneto dydis, atitinkama šilumos talpa taip pat yra didesnė, suvirinant reikia daugiau šilumos, suvirinimo aukštos temperatūros laikas yra ilgas. 50 ℃ (alavo-sidabro-vario lydmetalio lydymosi temperatūra) užtrunka nuo 90 iki 217 sekundžių, o daugiaaukščio plokštės aušinimo greitis yra palyginti lėtas, todėl pakartotinio suvirinimo bandymo laikas pailgėja. Kartu su „ipC-6012C“, IPC-TM-650 standartais ir pramonės reikalavimais pagrindinis daugiaaukščio plokštės patikimumo bandymas aprašytas 2 lentelėje.

Table2