Galvenā ražošanas procesa kontrole augstam līmenim PCB valde

Daudzstāvu shēmas plates parasti definē kā daudzstāvu daudzslāņu shēmas plates ar 10-20 vai vairāk stāviem, kas ir grūtāk apstrādājamas nekā tradicionālās daudzslāņu shēmas plate un tai ir augstas kvalitātes un uzticamības prasības. To galvenokārt izmanto sakaru iekārtās, augstākās klases serveros, medicīnas elektronikā, aviācijā, rūpnieciskajā kontrolē, militārajā un citās jomās. Pēdējos gados pieprasījums pēc daudzstāvu dēļiem lietojumprogrammu sakaru, bāzes staciju, aviācijas un militāro jomu jomā joprojām ir spēcīgs. Strauji attīstoties Ķīnas telekomunikāciju iekārtu tirgum, daudzstāvu dēļu tirgus izredzes ir daudzsološas.

Šobrīd, PCB ražotājss, kas Ķīnā var masveidā ražot daudzstāvu PCB, galvenokārt nāk no ārvalstu finansētiem uzņēmumiem vai dažiem vietējiem uzņēmumiem. Daudzstāvu PCB ražošana prasa ne tikai augstākas tehnoloģijas un aprīkojuma ieguldījumus, bet arī tehniķu un ražošanas personāla pieredzes uzkrāšanu. Tajā pašā laikā klientu sertifikācijas procedūras daudzstāvu PCB importēšanai ir stingras un apgrūtinošas. Tāpēc daudzstāvu PCB iekļūšanas uzņēmumā slieksnis ir augsts un industrializācijas ražošanas cikls ir garš. Vidējais PCB slāņu skaits ir kļuvis par svarīgu tehnisko rādītāju, lai noteiktu PCB uzņēmumu tehnisko līmeni un produktu struktūru. Šajā rakstā ir īsi aprakstītas galvenās apstrādes grūtības, kas radušās daudzstāvu PCB ražošanā, un iepazīstinām ar galvenajiem daudzstāvu PCB ražošanas procesu galvenajiem kontroles punktiem.

1, galvenās ražošanas grūtības

Salīdzinot ar tradicionālo shēmas plates izstrādājumu īpašībām, daudzstāvu shēmas plates īpašības ir biezākas, vairāk slāņu, blīvākas līnijas un vias, lielāks vienības izmērs, plānāks dielektriskais slānis un stingrākas prasības iekšējai telpai, starpslāņu izlīdzināšanai, pretestības kontrolei un uzticamību.

1.1. Grūtības izlīdzināt starpslāņus

Sakarā ar lielo daudzstāvu plākšņu slāņu skaitu, klienta dizaina galā ir arvien stingrākas prasības attiecībā uz PCB slāņu izlīdzināšanu, un izlīdzināšanas pielaide starp slāņiem parasti tiek kontrolēta līdz ± 75 μm. Ņemot vērā daudzstāvu tāfeles lielo izmēru dizainu, grafikas pārsūtīšanas darbnīcas apkārtējās vides temperatūru un mitrumu, dislokācijas superpozīciju un starpslāņu pozicionēšanas režīmu, ko izraisa dažādu pamatplāksņu slāņu nekonsekventa izplešanās un saraušanās, ir grūtāk kontrolēt starpslāni. daudzstāvu dēļu izlīdzināšana.

1.2 grūtības izveidot iekšējo ķēdi

Daudzstāvu dēlis izmanto īpašus materiālus, piemēram, augstu Tg, lielu ātrumu, augstas frekvences, biezu varu un plānu dielektrisko slāni, kas izvirza augstas prasības iekšējās ķēdes izgatavošanai un grafiskajai izmēra kontrolei, piemēram, pretestības signāla integritāte transmisija, kas palielina iekšējās ķēdes izgatavošanas grūtības. Līnijas platums un atstarpe starp līnijām ir maza, palielinās atvērtās un īssavienojumi, palielinās mikro īssavienojums un kvalifikācijas līmenis ir zems; Ir daudz smalku līniju signāla slāņu, un palielinās varbūtība, ka iekšējā slānī trūkst AOI noteikšanas; Iekšējā serdes plāksne ir plāna, viegli saliekama, kā rezultātā ir slikta ekspozīcija, un pēc kodināšanas to ir viegli sarullēt; Lielākā daļa daudzstāvu plātņu ir sistēmas plates ar lielu vienības izmēru, un gatavo izstrādājumu nodošanas metāllūžņos izmaksas ir salīdzinoši augstas.

1.3. Ražošanas grūtības

Ja tiek uzliktas vairākas iekšējās serdes plāksnes un daļēji sacietējušas loksnes, gofrēšanas procesā ir viegli rasties tādi defekti kā bīdāma plāksne, slāņošanās, sveķu dobums un burbuļu atlikumi. Izstrādājot laminēto konstrukciju, ir pilnībā jāņem vērā materiāla karstumizturība, sprieguma pretestība, līmes pildījuma daudzums un materiāla vidējais biezums, kā arī jānosaka saprātīga daudzstāvu plākšņu presēšanas programma. Ir daudz slāņu, un izplešanās un saraušanās kontrole un izmēra koeficienta kompensācija nevar būt konsekventa; Starpslāņu izolācijas slānis ir plāns, tāpēc ir viegli novest pie starpslāņu uzticamības pārbaudes neveiksmes. 1. attēls ir plīsušo plākšņu atslāņošanās defekta diagramma pēc termiskā stresa testa.

Fig.1

1.4 urbšanas grūtības

Augstas Tg, ātrgaitas, augstas frekvences un biezu vara īpašo plākšņu izmantošana palielina urbšanas raupjuma, urbšanas urbuma un urbšanas netīrumu noņemšanas grūtības. Ir daudz slāņu, tiek uzkrāts kopējais vara biezums un plākšņu biezums, un urbšanas instrumentu ir viegli salauzt; Kafejnīcas kļūme, ko izraisa blīvs BGA un šauru caurumu sienu attālums; Plāksnes biezuma dēļ ir viegli radīt slīpas urbšanas problēmu.

2 、 Key ražošanas procesa kontrole

2.1. Materiālu izvēle

Attīstoties elektroniskajiem komponentiem augstas veiktspējas un daudzfunkcionālu funkciju virzienā, tas nodrošina arī augstfrekvences un ātrgaitas signālu pārraidi. Tāpēc ir nepieciešams, lai elektronisko shēmu materiālu dielektriskā konstante un dielektriskie zudumi būtu salīdzinoši zemi, kā arī zema CTE, zema ūdens absorbcija un labākas augstas veiktspējas vara pārklājuma lamināta materiāli, lai izpildītu augstas apstrādes un uzticamības prasības. -pacelšanās dēļi. Kopējie plākšņu piegādātāji galvenokārt ietver sērijas, B sērijas, C sērijas un D sērijas. Šo četru iekšējo substrātu galveno īpašību salīdzinājumu skatiet 1. tabulā. Daudzstāvu biezai vara shēmas platei tiek izvēlēta daļēji sacietējusi loksne ar augstu sveķu saturu. Starp slāņu daļēji sacietējušās loksnes līmes plūsmas daudzums ir pietiekams, lai aizpildītu iekšējā slāņa grafiku. Ja izolācijas materiāla slānis ir pārāk biezs, gatavais dēlis ir viegli būt pārāk biezs. Gluži pretēji, ja izolācijas barotnes slānis ir pārāk plāns, ir viegli radīt tādas kvalitātes problēmas kā vidēja noslāņošanās un augstsprieguma testa kļūme. Tāpēc izolācijas materiālu izvēle ir ļoti svarīga.

2.2. Laminētas konstrukcijas dizains

Galvenie faktori, kas tiek ņemti vērā laminētās konstrukcijas projektēšanā, ir materiāla karstumizturība, sprieguma pretestība, līmes pildījuma daudzums un dielektriskā slāņa biezums, un jāievēro šādi galvenie principi.

(1) Daļēji sacietējušas loksnes un pamatplāksnes ražotājam jābūt konsekventam. Lai nodrošinātu PCB uzticamību, visiem daļēji sacietējušiem loksnes slāņiem nedrīkst izmantot vienu 1080 vai 106 daļēji sacietējušu loksni (ja vien klientam nav īpašu prasību). Ja klientam nav vidēja biezuma prasību, vidējam biezumam starp slāņiem jābūt garantētam ≥ 0.09 mm saskaņā ar ipc-a-600g.

(2) Ja klienti pieprasa plātni ar augstu Tg, serdes plāksnei un daļēji sacietējušai loksnei jāizmanto atbilstoši materiāli ar augstu Tg.

(3) Iekšējai pamatnei 3oz vai vairāk, izvēlieties daļēji sacietējušu loksni ar augstu sveķu saturu, piemēram, 1080r / C65%, 1080hr / C 68%, 106R / C 73%, 106hr / C76%; Tomēr, cik vien iespējams, jāizvairās no visu 106 ar augstu līmi daļēji sacietējušu lokšņu konstrukcijas, lai novērstu vairāku 106 daļēji sacietējušu loksņu pārklāšanos. Tā kā stikla šķiedras dzija ir pārāk plāna, stikla šķiedras dzija sabrūk lielajā pamatnes laukumā, kas ietekmē izmēru stabilitāti un plākšņu sprādziena atslāņošanos.

(4) Ja klientam nav īpašu prasību, starpslāņu dielektriskā slāņa biezuma pielaidi parasti kontrolē + / – 10%. Pretestības plāksnei dielektriskā biezuma pielaidi kontrolē ar ipc-4101 C / M pielaidi. Ja pretestību ietekmējošais faktors ir saistīts ar pamatnes biezumu, plāksnes pielaide arī jākontrolē ar ipc-4101 C / M pielaidi.

2.3 starpslāņu izlīdzināšanas kontrole

Lai nodrošinātu iekšējās pamatplāksnes izmēra kompensācijas un ražošanas lieluma kontroles precizitāti, ir precīzi jākompensē katra daudzstāvu plātnes slāņa grafiskais izmērs, izmantojot datus un vēsturisko datu pieredzi, kas savākta ražošanā noteiktu laiku, lai nodrošinātu konsekvenci. katra pamatplāksnes slāņa izplešanās un savilkšanās. Pirms presēšanas izvēlieties augstas precizitātes un uzticamu starpslāņu pozicionēšanas režīmu, piemēram, tapu Lam, karstās kausēšanas un kniedes kombināciju. Piemērotu presēšanas procesa procedūru noteikšana un preses ikdienas apkope ir galvenais, lai nodrošinātu presēšanas kvalitāti, kontrolētu presēšanas līmi un dzesēšanas efektu un samazinātu starpslāņu dislokācijas problēmu. Starpslāņu izlīdzināšanas kontrole ir visaptveroši jāapsver, ņemot vērā tādus faktorus kā iekšējā slāņa kompensācijas vērtība, presēšanas pozicionēšanas režīms, presēšanas procesa parametri, materiāla īpašības utt.

2.4 iekšējās līnijas process

Tā kā tradicionālās ekspozīcijas mašīnas analītiskās spējas daudzstāvu plākšņu ražošanai ir mazākas par 50 μ M., lai uzlabotu grafikas analīzes spēju, kas var sasniegt aptuveni 20 μM, var ieviest lāzera tiešo attēlveidotāju (LDI). Tradicionālās ekspozīcijas mašīnas izlīdzināšanas precizitāte ir ± 25 μm. Starpslāņu izlīdzināšanas precizitāte ir lielāka par 50 μm。 Izmantojot augstas precizitātes izlīdzināšanas ekspozīcijas mašīnu, grafikas izlīdzināšanas precizitāti var uzlabot līdz 15 μM, starpslāņu izlīdzināšanas precizitātes kontroli 30 μM, kas samazina tradicionālo iekārtu novirzes novirzi un uzlabo daudzstāvu plātnes starpslāņu izlīdzināšanas precizitāte.

Lai uzlabotu līnijas kodināšanas spējas, inženiertehniskajā projektā ir jāsniedz atbilstoša kompensācija par līnijas un spilventiņa (vai metināšanas gredzena) platumu, kā arī detalizētāks dizaina apsvērums par īpašo kompensācijas summu. grafikas, piemēram, atgriešanās līnija un neatkarīga līnija. Pārliecinieties, vai konstrukcijas kompensācija par iekšējās līnijas platumu, līnijas attālumu, izolācijas gredzena izmēru, neatkarīgo līniju un caurumu līdz līnijai ir saprātīga, pretējā gadījumā mainiet inženiertehnisko dizainu. Pastāv pretestības un induktīvās pretestības projektēšanas prasības. Pievērsiet uzmanību tam, vai neatkarīgās līnijas un pretestības līnijas konstrukcijas kompensācija ir pietiekama. Kodināšanas laikā kontrolējiet parametrus. Partijas ražošanu var veikt tikai pēc tam, kad ir apstiprināts, ka pirmais gabals ir kvalificēts. Lai samazinātu kodināšanas sānu koroziju, ir nepieciešams kontrolēt katras kodināšanas šķīduma grupas ķīmisko sastāvu vislabākajā diapazonā. Tradicionālajai kodināšanas līnijas iekārtai ir nepietiekama kodināšanas jauda. Iekārtas var tehniski pārveidot vai importēt augstas precizitātes kodināšanas līnijas iekārtās, lai uzlabotu kodināšanas vienveidību un samazinātu tādas problēmas kā raupja mala un netīra kodināšana.

2.5 presēšanas process

Pašlaik starpslāņu pozicionēšanas metodes pirms presēšanas galvenokārt ietver: tapu Lam, kausēto kausējumu, kniedi un karstās kausējuma un kniedes kombināciju. Dažādām produktu struktūrām tiek izmantotas dažādas pozicionēšanas metodes. Daudzstāvu plātnei izmanto četru spraugu pozicionēšanas metodi (Pin Lam) vai saplūšanas + kniedēšanas metodi. Operācijas štancēšanas mašīna izdara pozicionēšanas caurumu, un štancēšanas precizitāti kontrolē ± 25 μm robežās. F Saplūšanas laikā rentgena starus izmanto, lai pārbaudītu pirmās plāksnes slāņa novirzi, ko veikusi regulēšanas mašīna, un partijas var veikt tikai pēc slāņa novirzes kvalificēšanas. Partijas ražošanas laikā ir jāpārbauda, ​​vai katra plāksne nav izkausēta, lai novērstu turpmāku slāņošanos. Presēšanas iekārta izmanto augstas veiktspējas atbalsta presi, lai sasniegtu daudzstāvu plākšņu izlīdzināšanas precizitāti un uzticamību.

Saskaņā ar daudzstāvu plātnes laminēto struktūru un izmantotajiem materiāliem, izpētiet atbilstošo presēšanas procedūru, iestatiet labāko temperatūras paaugstināšanās ātrumu un līkni, atbilstoši samaziniet presētās plātnes temperatūras paaugstināšanās ātrumu parastajā daudzslāņu shēmas plates presēšanas procedūrā, pagarināt sacietēšanas laiku augstā temperatūrā, padarīt sveķus pilnībā plūstošus un sacietētus un izvairīties no tādām problēmām kā slīdošā plāksne un starpslāņu dislokācija presēšanas procesā. Plāksnes ar dažādām TG vērtībām nevar būt vienādas ar režģa plāksnēm; Plāksnes ar parastajiem parametriem nevar sajaukt ar plāksnēm ar īpašiem parametriem; Lai nodrošinātu dotā izplešanās un savilkšanās koeficienta racionalitāti, dažādu plākšņu un daļēji sacietējušu lokšņu īpašības ir atšķirīgas, tāpēc ir jānospiež attiecīgie plākšņu daļēji sacietējušās loksnes parametri, un jāpārbauda procesa parametri īpašiem materiāliem, kuriem ir nekad nav izmantots.

2.6 urbšanas process

Tā kā plāksnes un vara slānis ir pārāk biezs, ko izraisa katra slāņa pārklāšanās, urbis ir nopietni nolietojies un urbi ir viegli salauzt. Atbilstoši samazina caurumu skaitu, krišanas ātrumu un rotācijas ātrumu. Precīzi izmērīt plāksnes izplešanos un savilkšanos, lai nodrošinātu precīzu koeficientu; Ja slāņu skaits ≥ 14, cauruma diametrs ≤ 0.2 mm vai attālums no cauruma līdz līnijai ≤ 0.175 mm, ražošanai jāizmanto urbšanas iekārta ar urbuma pozīcijas precizitāti ≤ 0.025 mm; diametrs φ Cauruma diametrs virs 4.0 mm izmanto pakāpenisku urbšanu, un biezuma diametra attiecība ir 12: 1. To ražo, veicot pakāpenisku urbšanu un pozitīvu un negatīvu urbšanu; Kontrolējiet urbšanas urbumu un urbuma biezumu. Daudzstāvu plātni pēc iespējas urbj ar jaunu urbšanas nazi vai slīpēšanas urbi, un urbuma biezums jākontrolē 25um robežās. Lai uzlabotu daudzstāvu biezas vara plāksnes urbšanas problēmu, izmantojot partijas pārbaudi, izmantojot augsta blīvuma pamatplāksni, laminēto plākšņu skaits ir viens un urbja slīpēšanas laiks tiek kontrolēts 3 reizes, kas var efektīvi uzlabot urbšanas urbi

Daudzstāvu dēļam, ko izmanto augsta frekvence, ātrgaitas un masveida datu pārraide, atpakaļurbšanas tehnoloģija ir efektīva metode signāla integritātes uzlabošanai. Aizmugurējā urbšana galvenokārt kontrolē atlikušo stubu garumu, divu urbumu caurumu stāvokļa konsistenci un vara stiepli caurumā. Ne visām urbjmašīnu iekārtām ir aizmugurējās urbšanas funkcija, tāpēc ir nepieciešams modernizēt urbjmašīnas aprīkojumu (ar aizmugurējās urbšanas funkciju) vai iegādāties urbjmašīnu ar aizmugurējās urbšanas funkciju. Atpakaļurbšanas tehnoloģija, kas izmantota no nozares saistītās literatūras un nobriedušas masveida ražošanas, galvenokārt ietver: tradicionālo dziļuma kontroles urbšanas metodi, aizmugurējo urbšanu ar signāla atgriezenisko slāni iekšējā slānī un dziļuma urbšanas aprēķināšanu atbilstoši plāksnes biezuma proporcijai. Šeit tas netiks atkārtots.

3, uzticamības tests

Daudzstāvu dēlis parasti ir sistēmas plāksne, kas ir biezāka un smagāka nekā parastā daudzslāņu plāksne, vienības izmērs ir lielāks, un arī atbilstošā siltuma jauda ir lielāka. Metināšanas laikā ir nepieciešams vairāk siltuma un metināšanas augstās temperatūras laiks ir ilgs. 217 ℃ (alvas sudraba vara lodēšanas kušanas temperatūra) prasa 50 sekundes līdz 90 sekundes. Tajā pašā laikā daudzstāvu plāksnes dzesēšanas ātrums ir salīdzinoši lēns, tāpēc atkārtotas plūsmas pārbaudes laiks tiek pagarināts. Kombinācijā ar ipc-6012c, IPC-TM-650 standartiem un rūpnieciskajām prasībām tiek veikts augstceltņu galvenais uzticamības tests.