Kawalan proses pengeluaran utama untuk Tahap Tinggi BPA papan

Papan litar bertingkat tinggi secara amnya ditakrifkan sebagai papan litar bertingkat bertingkat tinggi dengan lantai 10-20 atau lebih, yang lebih sukar untuk diproses daripada tradisional papan litar pelbagai lapisan dan mempunyai keperluan kualiti dan kebolehpercayaan yang tinggi. Ia digunakan terutamanya dalam peralatan komunikasi, pelayan kelas atas, elektronik perubatan, penerbangan, kawalan industri, ketenteraan dan bidang lain. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, permintaan pasaran untuk papan bertingkat tinggi dalam bidang komunikasi aplikasi, stesen pangkalan, penerbangan dan ketenteraan masih kuat. Dengan perkembangan pesat pasaran peralatan telekomunikasi China, prospek pasar papan bertingkat tinggi menjanjikan.

Pada masa ini, Pengilang PCByang dapat menghasilkan PCB bertingkat tinggi di China terutamanya berasal dari perusahaan yang dibiayai oleh asing atau beberapa perusahaan domestik. Pengeluaran PCB bertingkat tinggi tidak hanya memerlukan pelaburan teknologi dan peralatan yang lebih tinggi, tetapi juga pengumpulan pengalaman juruteknik dan tenaga produksi. Pada masa yang sama, prosedur pensijilan pelanggan untuk mengimport PCB bertingkat tinggi adalah ketat dan membebankan. Oleh itu, ambang untuk PCB bertingkat tinggi memasuki perusahaan adalah tinggi dan kitaran pengeluaran perindustrian adalah panjang. Rata-rata jumlah lapisan PCB telah menjadi indeks teknikal yang penting untuk mengukur tahap teknikal dan struktur produk perusahaan PCB. Makalah ini menerangkan secara ringkas kesukaran pemprosesan utama yang dihadapi dalam pengeluaran PCB bertingkat tinggi, dan memperkenalkan titik kawalan utama proses pengeluaran utama PCB bertingkat tinggi untuk rujukan anda.

1 difficulties Kesukaran pengeluaran utama

Berbanding dengan ciri-ciri produk papan litar konvensional, papan litar bertingkat tinggi mempunyai ciri-ciri papan tebal, lebih banyak lapisan, garis lebih padat dan lompang, ukuran unit yang lebih besar, lapisan dielektrik nipis, dan keperluan yang lebih ketat untuk ruang dalaman, penjajaran antara lapisan, kawalan impedans dan kebolehpercayaan.

1.1 kesukaran dalam penjajaran antara lapisan

Oleh kerana sebilangan besar lapisan papan bertingkat tinggi, hujung reka bentuk pelanggan mempunyai keperluan yang semakin ketat mengenai penjajaran lapisan PCB, dan toleransi penjajaran antara lapisan biasanya dikendalikan hingga ± 75 μ m. Memandangkan reka bentuk ukuran unit besar papan bertingkat tinggi, suhu dan kelembapan persekitaran bengkel pemindahan grafik, superposisi dislokasi dan mod kedudukan antara lapisan yang disebabkan oleh pengembangan dan pengecutan lapisan papan teras yang tidak konsisten, lebih sukar untuk mengawal interlayer penjajaran papan bertingkat tinggi.

1.2 kesukaran membuat litar dalaman

Papan bertingkat tinggi menggunakan bahan khas seperti Tg tinggi, kelajuan tinggi, frekuensi tinggi, tembaga tebal dan lapisan dielektrik nipis, yang mengemukakan keperluan tinggi untuk pembuatan dan kawalan ukuran grafik litar dalaman, seperti integriti isyarat impedans penghantaran, yang meningkatkan kesukaran pembuatan litar dalaman. Lebar dan jarak garisan kecil, litar terbuka dan pendek meningkat, pendek mikro meningkat, dan kadar kelayakan rendah; Terdapat banyak lapisan isyarat garis halus, dan kebarangkalian kehilangan pengesanan AOI di lapisan dalam meningkat; Plat inti dalaman nipis, mudah dilipat, menyebabkan pendedahan yang buruk, dan mudah digulung setelah terukir; Sebilangan besar papan bertingkat tinggi adalah papan sistem dengan ukuran unit yang besar, dan kos untuk mengikis produk siap agak tinggi.

1.3 menekan kesukaran pembuatan

Apabila pelat teras dalaman dan kepingan separa yang dilapisi dilekatkan, kerosakan seperti plat gelongsor, peleburan, rongga resin dan residu gelembung mudah terjadi dalam pengeluaran kelim. Semasa merancang struktur berlamina, perlu mempertimbangkan sepenuhnya rintangan haba, ketahanan voltan, jumlah pengisian gam dan ketebalan sederhana bahan, dan menetapkan program penekanan plat bertingkat tinggi yang wajar. Terdapat banyak lapisan, dan kawalan pengembangan dan pengecutan dan pampasan pekali ukuran tidak dapat konsisten; Lapisan penebat antara lapisan tipis, yang mudah menyebabkan kegagalan ujian kebolehpercayaan antara lapisan. Rajah 1 adalah rajah kecacatan pelepasan plat pecah selepas ujian tekanan terma.

Fig.1

1.4 kesukaran menggerudi

Penggunaan plat khas Tg tinggi, berkelajuan tinggi, frekuensi tinggi dan tembaga tebal meningkatkan kesukaran penggerudian kekasaran, pengeboran burr dan pengilangan kotoran penggerudian. Terdapat banyak lapisan, jumlah ketebalan tembaga dan ketebalan plat terkumpul, dan alat penggerudian mudah pecah; Kegagalan caf disebabkan oleh jarak BGA yang padat dan jarak dinding lubang sempit; Oleh kerana ketebalan plat, mudah menyebabkan masalah penggerudian serong.

2, kawalan proses pengeluaran utama

2.1 pemilihan bahan

Dengan pengembangan komponen elektronik ke arah berprestasi tinggi dan pelbagai fungsi, ia juga membawa transmisi isyarat frekuensi tinggi dan berkelajuan tinggi. Oleh itu, diperlukan bahawa pemalar dielektrik dan kehilangan dielektrik bahan litar elektronik relatif rendah, serta CTE rendah, penyerapan air rendah dan bahan laminasi berpakaian tembaga berprestasi tinggi yang lebih baik, untuk memenuhi keperluan pemprosesan dan kebolehpercayaan tinggi -papan naik. Pembekal plat biasa merangkumi siri, siri B, siri C dan siri D. Lihat Jadual 1 untuk perbandingan ciri utama keempat-empat substrat dalaman ini. Untuk papan litar tembaga tebal bertingkat tinggi, lembaran separa sembuh dengan kandungan resin tinggi dipilih. Jumlah aliran gam dari lapisan antara lapisan semi-penyembuhan sudah cukup untuk mengisi grafik lapisan dalam. Sekiranya lapisan medium penebat terlalu tebal, papan siap mudah terlalu tebal. Sebaliknya, jika lapisan medium penebat terlalu nipis, mudah menyebabkan masalah kualiti seperti stratifikasi medium dan kegagalan ujian voltan tinggi. Oleh itu, pemilihan bahan medium penebat sangat penting.

2.2 reka bentuk struktur berlamina

Faktor utama yang dipertimbangkan dalam reka bentuk struktur berlamina adalah rintangan haba, rintangan voltan, jumlah pengisian gam dan ketebalan lapisan dielektrik bahan, dan prinsip utama berikut harus dipatuhi.

(1) Pengilang kepingan separa dan papan teras mestilah konsisten. Untuk memastikan kebolehpercayaan PCB, satu lembaran separa sembuh 1080 atau 106 tidak boleh digunakan untuk semua lapisan lembaran separa sembuh (kecuali jika pelanggan mempunyai syarat khas). Apabila pelanggan tidak mempunyai keperluan ketebalan sederhana, ketebalan sederhana antara lapisan mesti dijamin ≥ 0.09mm mengikut ipc-a-600g.

(2) Apabila pelanggan memerlukan papan Tg tinggi, papan teras dan lembaran separa sembuh hendaklah menggunakan bahan Tg tinggi yang sesuai.

(3) Untuk substrat dalaman 3oz atau lebih tinggi, pilih kepingan semi-sembuh dengan kandungan resin tinggi, seperti 1080r / C65%, 1080hr / C 68%, 106R / C 73%, 106hr / C76%; Walau bagaimanapun, reka bentuk struktur dari semua 106 kepingan separa bersalut gam tinggi harus dielakkan sejauh mungkin untuk mengelakkan penumpukan lebih daripada 106 kepingan separa sembuh. Oleh kerana benang gentian kaca terlalu nipis, benang gentian kaca runtuh di kawasan substrat yang besar, yang mempengaruhi kestabilan dimensi dan pemusnahan letupan plat.

(4) Jika pelanggan tidak memiliki persyaratan khusus, toleransi ketebalan lapisan dielektrik interlayer umumnya dikendalikan oleh + / – 10%. Untuk plat impedans, toleransi ketebalan dielektrik dikawal oleh toleransi ipc-4101 C / M. Sekiranya faktor pengaruh impedans berkaitan dengan ketebalan substrat, toleransi plat juga mesti dikendalikan oleh toleransi ipc-4101 C / M.

2.3 kawalan penjajaran antara lapisan

Untuk ketepatan kompensasi ukuran papan teras dalaman dan kawalan ukuran pengeluaran, perlu mengimbangi ukuran grafik setiap lapisan papan bertingkat dengan tepat melalui data dan pengalaman data sejarah yang dikumpulkan dalam pengeluaran untuk waktu tertentu untuk memastikan konsistensi pengembangan dan pengecutan setiap lapisan papan teras. Pilih mod penentuan ketepatan tinggi dan interlayer yang boleh dipercayai sebelum menekan, seperti kombinasi pin Lam, hot-melt dan rivet. Menetapkan prosedur proses penekanan yang sesuai dan penyelenggaraan penekan harian adalah kunci untuk memastikan kualiti penekanan, mengawal gam penekanan dan kesan penyejukan, dan mengurangkan masalah kehelan interlayer. Pengawalan penjajaran antara lapisan perlu dipertimbangkan secara komprehensif dari faktor-faktor seperti nilai pampasan lapisan dalam, mod penekanan penekanan, parameter proses penekanan, ciri-ciri bahan dan sebagainya.

2.4 proses garis dalam

Oleh kerana kemampuan analisis mesin pendedahan tradisional kurang dari 50 μ M. untuk pengeluaran plat bertingkat tinggi, laser direct imager (LDI) dapat diperkenalkan untuk meningkatkan kemampuan analisis grafik, yang dapat mencapai 20 μ M atau lebih. Ketepatan penjajaran mesin pendedahan tradisional ialah ± 25 μ m. Ketepatan penjajaran lapisan antara lebih besar daripada 50 μ m。 Dengan menggunakan mesin pendedahan penjajaran ketepatan tinggi, ketepatan penjajaran grafik dapat ditingkatkan menjadi 15 μ M, kawalan ketepatan penjajaran antara lapisan 30 μ M, yang mengurangkan penyimpangan penjajaran peralatan tradisional dan meningkatkan ketepatan penjajaran antara lapisan papak bertingkat tinggi.

Untuk meningkatkan kapasiti etsa garis, perlu memberikan pampasan yang sesuai untuk lebar garis dan pad (atau cincin kimpalan) dalam reka bentuk kejuruteraan, serta pertimbangan reka bentuk yang lebih terperinci untuk jumlah pampasan khas grafik, seperti garis pulangan dan garis bebas. Sahkan sama ada pampasan reka bentuk lebar garis dalaman, jarak garis, ukuran cincin pengasingan, garis bebas dan jarak lubang ke garis adalah wajar, jika tidak, ubah reka bentuk kejuruteraan. Terdapat keperluan reka bentuk impedans dan reaktansi induktif. Perhatikan sama ada pampasan reka bentuk garis bebas dan garis impedans mencukupi. Kawal parameter semasa etsa. Pengeluaran kumpulan dapat dilakukan hanya setelah bahagian pertama disahkan layak. Untuk mengurangkan kakisan sisi etsa, perlu untuk mengawal komposisi kimia setiap kumpulan larutan etsa dalam julat terbaik. Peralatan garisan ukiran tradisional tidak mempunyai kapasiti etsa yang mencukupi. Peralatan ini dapat diubah atau diimport secara teknikal menjadi peralatan garisan etsa berketepatan tinggi untuk meningkatkan keseragaman etsa dan mengurangkan masalah seperti pinggiran kasar dan terukir yang tidak bersih.

2.5 proses menekan

Pada masa ini, kaedah penentuan kedudukan interlayer sebelum menekan terutamanya meliputi: pin Lam, hot melt, rivet, dan kombinasi hot melt dan rivet. Kaedah penentuan kedudukan yang berbeza digunakan untuk struktur produk yang berbeza. Untuk papak bertingkat tinggi, kaedah penentuan kedudukan empat slot (pin Lam) atau kaedah fusi + paku harus digunakan. Mesin penumbuk ope hendaklah menebuk lubang penentuan kedudukan, dan ketepatan menumbuk harus dikendalikan dalam jarak ± 25 μ m。 Semasa pelakuran, sinar-X harus digunakan untuk memeriksa penyimpangan lapisan plat pertama yang dibuat oleh mesin penyesuaian, dan batch boleh dibuat hanya setelah penyimpangan lapisan memenuhi syarat. Semasa pengeluaran kumpulan, adalah perlu untuk memeriksa sama ada setiap plat dicairkan ke dalam unit untuk mengelakkan berlakunya pemisahan semula. Peralatan penekan menggunakan mesin sokongan berprestasi tinggi untuk memenuhi ketepatan dan kebolehpercayaan pelarasan antara lapisan tinggi.

Mengikut struktur papan bertingkat tinggi yang dilaminasi dan bahan yang digunakan, pelajari prosedur penekanan yang sesuai, tetapkan kadar kenaikan dan lengkung suhu terbaik, dengan betul mengurangkan kadar kenaikan suhu papan ditekan dalam prosedur menekan papan litar berbilang lapisan konvensional, memanjangkan masa penyembuhan suhu tinggi, membuat resin mengalir sepenuhnya dan padat, dan mengelakkan masalah seperti plat gelongsor dan kehelan interlayer dalam proses penekanan. Plat dengan nilai TG yang berbeza tidak boleh sama dengan plat parut; Plat dengan parameter biasa tidak boleh dicampurkan dengan plat dengan parameter khas; Untuk memastikan rasional pekali pengembangan dan pengecutan yang diberikan, sifat-sifat plat dan kepingan separa berlapis berbeza, jadi parameter kepingan separa berlapis sepadan perlu ditekan, dan parameter proses perlu disahkan untuk bahan khas yang mempunyai tidak pernah digunakan.

2.6 proses penggerudian

Oleh kerana ketebalan lapisan plat dan tembaga yang terlalu tinggi disebabkan oleh superposisi setiap lapisan, bit gerudi dipakai dengan teruk dan mudah memecahkan bit gerudi. Jumlah lubang, kelajuan jatuh dan kelajuan berputar hendaklah dikurangkan dengan betul. Ukur pengembangan dan pengecutan plat dengan tepat untuk memberikan pekali yang tepat; Sekiranya bilangan lapisan ≥ 14, diameter lubang ≤ 0.2mm atau jarak dari lubang ke garis ≤ 0.175mm, rig penggerudian dengan ketepatan kedudukan lubang ≤ 0.025mm hendaklah digunakan untuk pengeluaran; diameter φ Diameter lubang di atas 4.0mm menggunakan penggerudian langkah demi langkah, dan nisbah diameter ketebalan adalah 12: 1. Ia dihasilkan oleh penggerudian langkah demi langkah dan penggerudian positif dan negatif; Kawal burr dan ketebalan lubang penggerudian. Papak bertingkat tinggi harus digerudi dengan pisau gerudi baru atau pisau gerudi penggiling sejauh mungkin, dan ketebalan lubang harus dikendalikan dalam jarak 25um. Untuk memperbaiki masalah bor penggerudian plat tembaga tebal bertingkat tinggi, melalui pengesahan kumpulan, penggunaan plat sokongan berkepadatan tinggi, bilangan plat berlapis adalah satu, dan masa pengisaran bit gerudi dikawal dalam 3 kali, yang dapat memperbaiki pengeboran pengeboran dengan berkesan

Untuk papan bertingkat tinggi yang digunakan untuk frekuensi tinggi, penghantaran data berkelajuan tinggi dan besar-besaran, teknologi penggerudian belakang adalah kaedah yang berkesan untuk meningkatkan integriti isyarat. Penggerudian belakang terutamanya mengawal panjang baki stub, ketekalan kedudukan lubang dari dua lubang bor dan wayar tembaga di dalam lubang. Tidak semua peralatan mesin penggerudian mempunyai fungsi penggerudian belakang, jadi perlu untuk meningkatkan peralatan mesin penggerudian (dengan fungsi penggerudian belakang) atau membeli mesin penggerudian dengan fungsi penggerudian belakang. Teknologi penggerudian belakang yang diterapkan dari literatur yang berkaitan dengan industri dan pengeluaran besar-besaran matang meliputi: kaedah pengeboran belakang kawalan kedalaman tradisional, penggerudian belakang dengan lapisan maklum balas isyarat di lapisan dalam, dan mengira pengeboran kembali kedalaman mengikut bahagian ketebalan plat. Ia tidak akan berulang di sini.

3 test Ujian kebolehpercayaan

Papan bertingkat tinggi biasanya plat sistem, yang lebih tebal dan lebih berat daripada plat pelbagai lapisan konvensional, mempunyai ukuran unit yang lebih besar, dan kapasiti haba yang sesuai juga lebih besar. Semasa kimpalan, lebih banyak haba diperlukan dan masa suhu tinggi kimpalan adalah lama. Pada suhu 217 ℃ (titik lebur pateri tembaga perak timah), diperlukan 50 saat hingga 90 saat. Pada masa yang sama, kelajuan penyejukan plat bertingkat tinggi agak perlahan, jadi masa ujian reflow berpanjangan. Digabungkan dengan piawaian ipc-6012c, IPC-TM-650 dan keperluan industri, ujian kebolehpercayaan utama papan bertingkat tinggi dijalankan.