Belangrijkste productieprocescontrole voor High Level PCB boord

De high-rise printplaat wordt over het algemeen gedefinieerd als een high-rise meerlaagse printplaat met 10-20 verdiepingen of meer, die moeilijker te verwerken is dan de traditionele meerlagige printplaat en heeft hoge kwaliteits- en betrouwbaarheidseisen. Het wordt voornamelijk gebruikt in communicatieapparatuur, high-end server, medische elektronica, luchtvaart, industriële controle, militaire en andere gebieden. De laatste jaren is de marktvraag naar hoogbouwborden op het gebied van applicatiecommunicatie, basisstation, luchtvaart en leger nog steeds sterk. Met de snelle ontwikkeling van de Chinese markt voor telecomapparatuur is het marktperspectief van hoogbouwborden veelbelovend.

Momenteel, PCB-fabrikant:s die in China hoogbouw-PCB’s in massa kunnen produceren, zijn voornamelijk afkomstig van door het buitenland gefinancierde ondernemingen of een paar binnenlandse ondernemingen. De productie van hoogbouw-PCB’s vereist niet alleen hogere investeringen in technologie en apparatuur, maar ook de accumulatie van ervaring van technici en productiepersoneel. Tegelijkertijd zijn de certificeringsprocedures van klanten voor het importeren van hoogbouw-PCB’s streng en omslachtig. Daarom is de drempel voor hoogbouw-PCB’s om de onderneming binnen te komen hoog en is de productiecyclus van de industrialisatie lang. Het gemiddelde aantal PCB-lagen is een belangrijke technische index geworden om het technische niveau en de productstructuur van PCB-ondernemingen te meten. Dit document beschrijft in het kort de belangrijkste verwerkingsproblemen die zich voordoen bij de productie van hoogbouw-PCB’s en introduceert de belangrijkste controlepunten van de belangrijkste productieprocessen van hoogbouw-PCB’s ter referentie.

1、 Belangrijkste productieproblemen

Vergeleken met de kenmerken van conventionele printplaatproducten, heeft een hoogbouwprintplaat de kenmerken van dikkere borden, meer lagen, dichtere lijnen en via’s, grotere eenheidsafmetingen, dunnere diëlektrische laag en strengere eisen voor binnenruimte, tussenlaaguitlijning, impedantiecontrole en betrouwbaarheid.

1.1 problemen bij het uitlijnen van tussenlagen

Vanwege het grote aantal hoogbouwplaatlagen stelt het ontwerp van de klant steeds strengere eisen aan de uitlijning van PCB-lagen en wordt de uitlijningstolerantie tussen lagen meestal geregeld tot ± 75 μm. Gezien het grote ontwerp van de hoogbouwplaat, de omgevingstemperatuur en vochtigheid van de grafische overdrachtsworkshop, de dislocatie-superpositie en de positioneringsmodus van de tussenlaag veroorzaakt door de inconsistente uitzetting en samentrekking van verschillende kernplaatlagen, is het moeilijker om de tussenlaag te controleren uitlijning van hoogbouw bord.

1.2 moeilijkheden bij het maken van een binnencircuit

Het hoogbouwbord gebruikt speciale materialen zoals hoge Tg, hoge snelheid, hoge frequentie, dik koper en dunne diëlektrische laag, wat hoge eisen stelt aan de fabricage en grafische grootteregeling van het binnencircuit, zoals de integriteit van het impedantiesignaal transmissie, wat de moeilijkheid van de fabricage van het binnenste circuit vergroot. De lijnbreedte en regelafstand zijn klein, de open en kortsluitingen nemen toe, de microkortsluiting neemt toe en het kwalificatiepercentage is laag; Er zijn veel signaallagen met fijne lijntjes en de kans op het missen van AOI-detectie in de binnenste laag neemt toe; De binnenste kernplaat is dun, gemakkelijk te vouwen, wat resulteert in een slechte belichting, en het is gemakkelijk te rollen na het etsen; De meeste hoogbouwborden zijn systeemborden met een grote eenheid en de kosten voor het slopen van de afgewerkte producten zijn relatief hoog.

1.3 dringende productieproblemen

Wanneer meerdere binnenkernplaten en semi-uitgeharde platen op elkaar worden gelegd, kunnen defecten zoals schuifplaat, delaminatie, harsholte en bellenresidu gemakkelijk optreden bij de productie van krimpen. Bij het ontwerpen van de gelamineerde structuur is het noodzakelijk om de hittebestendigheid, spanningsweerstand, lijmvulhoeveelheid en gemiddelde dikte van het materiaal volledig in overweging te nemen en een redelijk hoogbouwplaatpersprogramma in te stellen. Er zijn veel lagen en de controle van uitzetting en samentrekking en de compensatie van de groottecoëfficiënt kunnen niet consistent zijn; De tussenlaagse isolatielaag is dun, wat gemakkelijk kan leiden tot het falen van de betrouwbaarheidstest tussen de lagen. Fig. 1 is een diagram van het defect van delaminatie van de barstplaat na thermische stresstest.

Fig.1

1.4 boorproblemen

Het gebruik van hoge Tg, hoge snelheid, hoge frequentie en dikke koperen speciale platen verhoogt de moeilijkheid van boorruwheid, boorbraam en boorvuilverwijdering. Er zijn veel lagen, de totale koperdikte en plaatdikte worden verzameld en het boorgereedschap is gemakkelijk te breken; Caf-storing veroorzaakt door dichte BGA en smalle wandafstand tussen gaten; Vanwege de plaatdikte is het gemakkelijk om het probleem van schuin boren te veroorzaken.

2、 Sleutel productieproces controle

2.1 material selection

Met de ontwikkeling van elektronische componenten in de richting van high-performance en multifunctioneel, brengt het ook hoogfrequente en snelle signaaloverdracht. Daarom is het vereist dat de diëlektrische constante en het diëlektrische verlies van elektronische circuitmaterialen relatief laag zijn, evenals een lage CTE, een lage waterabsorptie en betere hoogwaardige, met koper beklede laminaatmaterialen, om te voldoen aan de verwerkings- en betrouwbaarheidsvereisten van hoge – opstaande planken. Gemeenschappelijke plaatleveranciers omvatten voornamelijk een serie, B-serie, C-serie en D-serie. Zie Tabel 1 voor de vergelijking van de belangrijkste kenmerken van deze vier binnensubstraten. Voor de high-rise dikke koperen printplaat is de semi-uitgeharde plaat met een hoog harsgehalte geselecteerd. De hoeveelheid lijmstroom van de semi-uitgeharde tussenlaag is voldoende om de afbeeldingen van de binnenlaag te vullen. Als de isolerende mediumlaag te dik is, kan de afgewerkte plaat gemakkelijk te dik zijn. Integendeel, als de isolerende mediumlaag te dun is, is het gemakkelijk om kwaliteitsproblemen te veroorzaken, zoals gemiddelde stratificatie en het mislukken van hoogspanningstests. Daarom is de selectie van materialen voor isolatiemateriaal erg belangrijk.

2.2 ontwerp van gelamineerde structuur

De belangrijkste factoren die in overweging worden genomen bij het ontwerp van een gelamineerde structuur zijn de hittebestendigheid, spanningsweerstand, lijmvulhoeveelheid en diëlektrische laagdikte van het materiaal, en de volgende hoofdprincipes moeten worden gevolgd.

(1) The manufacturer of semi cured sheet and core board must be consistent. In order to ensure the reliability of PCB, single 1080 or 106 semi cured sheet shall not be used for all layers of semi cured sheet (unless the customer has special requirements). When the customer has no medium thickness requirements, the medium thickness between layers must be guaranteed to be ≥ 0.09mm according to ipc-a-600g.

(2) Wanneer klanten een hoge Tg-plaat, kernplaat en semi-uitgeharde plaat nodig hebben, moeten overeenkomstige hoge Tg-materialen worden gebruikt.

(3) Selecteer voor het binnensubstraat 3oz of hoger de semi-uitgeharde plaat met een hoog harsgehalte, zoals 1080r / C65%, 1080hr / C 68%, 106R / C 73%, 106hr / C76%; Het structurele ontwerp van alle 106 semi-uitgeharde platen met hoge lijmlaag moet echter zoveel mogelijk worden vermeden om de superpositie van meerdere 106 semi-uitgeharde platen te voorkomen. Omdat het glasvezelgaren te dun is, bezwijkt het glasvezelgaren in het grote substraatgebied, wat de dimensionale stabiliteit en plaatexplosiedelaminatie beïnvloedt.

(4) Als de klant geen speciale vereisten heeft, wordt de diktetolerantie van de diëlektrische tussenlaag over het algemeen gecontroleerd met + / – 10%. Voor impedantieplaten wordt de diëlektrische diktetolerantie geregeld door ipc-4101 C / M-tolerantie. Als de impedantie-beïnvloedende factor gerelateerd is aan de substraatdikte, moet de plaattolerantie ook worden gecontroleerd door ipc-4101 C / M-tolerantie.

2.3 tussenlaag uitlijning controle

Voor de nauwkeurigheid van de compensatie van de binnenkernkaartgrootte en de controle van de productiegrootte, is het noodzakelijk om de grafische grootte van elke laag hoogbouwbord nauwkeurig te compenseren door de gegevens en historische gegevenservaring die gedurende een bepaalde tijd in de productie zijn verzameld om de consistentie van uitzetting en samentrekking van elke laag kernplaat. Selecteer een uiterst nauwkeurige en betrouwbare tussenlaagpositioneringsmodus voordat u drukt, zoals een combinatie van pin Lam, hotmelt en klinknagel. Het instellen van geschikte persprocesprocedures en dagelijks onderhoud van de pers zijn de sleutel om de perskwaliteit te waarborgen, de perslijm en het koeleffect te beheersen en het probleem van dislocatie tussen de lagen te verminderen. De controle van de uitlijning van de tussenlaag moet uitgebreid worden overwogen aan de hand van factoren zoals compensatiewaarde van de binnenlaag, perspositioneringsmodus, persprocesparameters, materiaalkenmerken enzovoort.

2.4 binnenlijnproces

Because the analytical ability of the traditional exposure machine is less than 50 μ M. for the production of high-rise plates, laser direct imager (LDI) can be introduced to improve the graphics analysis ability, which can reach 20 μ M or so. The alignment accuracy of traditional exposure machine is ± 25 μ m. The inter layer alignment accuracy is greater than 50 μ m。 Using high-precision alignment exposure machine, the graphics alignment accuracy can be improved to 15 μ M, interlayer alignment accuracy control 30 μ M, which reduces the alignment deviation of traditional equipment and improves the interlayer alignment accuracy of high-rise slab.

Om de etscapaciteit van de lijn te verbeteren, is het noodzakelijk om passende compensatie te geven voor de breedte van de lijn en het kussen (of lasring) in het technische ontwerp, evenals meer gedetailleerde ontwerpoverwegingen voor de compensatiehoeveelheid van speciaal afbeeldingen, zoals retourlijn en onafhankelijke lijn. Bevestig of de ontwerpcompensatie van de binnenlijnbreedte, lijnafstand, isolatieringmaat, onafhankelijke lijn en gat-tot-lijnafstand redelijk is, verander anders het technische ontwerp. Er zijn ontwerpvereisten voor impedantie en inductieve reactantie. Let op of de ontwerpcompensatie van onafhankelijke lijn en impedantielijn voldoende is. Controleer de parameters tijdens het etsen. Batchproductie kan pas worden uitgevoerd nadat is bevestigd dat het eerste stuk gekwalificeerd is. Om corrosie aan de etszijde te verminderen, is het noodzakelijk om de chemische samenstelling van elke groep etsoplossingen binnen het beste bereik te houden. De traditionele etslijnapparatuur heeft onvoldoende etscapaciteit. De apparatuur kan technisch worden getransformeerd of geïmporteerd in zeer nauwkeurige etslijnapparatuur om de etsuniformiteit te verbeteren en de problemen zoals ruwe rand en onrein etsen te verminderen.

2.5 persproces

Op dit moment omvatten de positioneringsmethoden voor de tussenlaag vóór het persen voornamelijk: pin Lam, hotmelt, klinknagel en de combinatie van hotmelt en klinknagel. Er worden verschillende positioneringsmethoden gebruikt voor verschillende productstructuren. Voor de hoogbouwplaat wordt de positioneringsmethode met vier sleuven (pin Lam) of fusie + klinkmethode gebruikt. De ope-ponsmachine zal het positioneringsgat ponsen en de ponsnauwkeurigheid moet binnen ± 25 μ m。 worden geregeld. kan alleen worden gemaakt nadat de laagafwijking is gekwalificeerd. Tijdens batchproductie is het noodzakelijk om te controleren of elke plaat in de unit is gesmolten om latere delaminatie te voorkomen. De persapparatuur maakt gebruik van krachtige ondersteunende pers om te voldoen aan de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de tussenlaaguitlijning van hoogbouwplaten.

Volgens de gelamineerde structuur van hoogbouwplaat en de gebruikte materialen, bestudeert u de juiste persprocedure, stelt u de beste temperatuurstijging en -curve in, verlaagt u de temperatuurstijgingssnelheid van geperste plaat op de juiste manier in de conventionele meerlaagse printplaatpersprocedure, verleng de uithardingstijd bij hoge temperatuur, laat de hars volledig vloeien en stollen, en vermijd de problemen zoals schuifplaat en tussenlaagdislocatie in het persproces. Platen met verschillende TG-waarden kunnen niet hetzelfde zijn als roosterplaten; Platen met gewone parameters kunnen niet worden gemengd met platen met speciale parameters; Om de rationaliteit van de gegeven uitzettings- en samentrekkingscoëfficiënt te garanderen, zijn de eigenschappen van verschillende platen en semi-uitgeharde platen verschillend, dus de overeenkomstige parameters van de semi-uitgeharde plaat moeten worden ingedrukt en de procesparameters moeten worden geverifieerd voor speciale materialen die nooit gebruikt.

2.6 boorproces

Vanwege de overdikte van plaat en koperlaag veroorzaakt door de superpositie van elke laag, is de boor ernstig versleten en is het gemakkelijk om de boor te breken. Het aantal gaten, de valsnelheid en de rotatiesnelheid moeten op passende wijze worden verminderd. Meet nauwkeurig de uitzetting en samentrekking van de plaat om een ​​nauwkeurige coëfficiënt te verkrijgen; Als het aantal lagen ≥ 14, de gatdiameter ≤ 0.2 mm of de afstand van gat tot lijn ≤ 0.175 mm, wordt de boorinstallatie met een nauwkeurigheid van de gatpositie ≤ 0.025 mm gebruikt voor productie; diameter φ De gatdiameter boven 4.0 mm maakt stapsgewijs boren mogelijk en de dikte-diameterverhouding is 12: 1. Het wordt geproduceerd door stapsgewijs boren en positief en negatief boren; Controleer de braam- en gatdikte van het boren. De hoogbouwplaat wordt zo ver mogelijk geboord met een nieuw boormes of een slijpboormes en de gatdikte moet binnen 25um worden geregeld. Om het boorbraamprobleem van hoogbouw dikke koperen plaat te verbeteren, door batchverificatie, het gebruik van een steunplaat met hoge dichtheid, is het aantal gelamineerde platen één en worden de slijptijden van de boor binnen 3 keer gecontroleerd, die de boorbraam effectief kan verbeteren;

Voor het hoogbouwbord dat wordt gebruikt voor: hoge frequentie, hoge snelheid en massale gegevensoverdracht, back-boortechnologie is een effectieve methode om de signaalintegriteit te verbeteren. Het achterboren regelt voornamelijk de resterende lengte van de stomp, de consistentie van de positie van de twee boorgaten en de koperdraad in het gat. Niet alle boormachine-uitrusting heeft een terugboorfunctie, dus het is noodzakelijk om de boormachine-uitrusting te upgraden (met terugboorfunctie) of een boormachine met terugboorfunctie aan te schaffen. De back-boortechnologie die wordt toegepast vanuit de industriegerelateerde literatuur en volwassen massaproductie omvat voornamelijk: traditionele diepteregeling-back-boormethode, back-boring met signaalfeedbacklaag in de binnenste laag en het berekenen van de diepte-back-boring volgens het aandeel van de plaatdikte. Het wordt hier niet herhaald.

3、 Betrouwbaarheidstest

Het hoogbouwbord is over het algemeen een systeemplaat, die dikker en zwaarder is dan de conventionele meerlaagse plaat, een grotere eenheid heeft en de bijbehorende warmtecapaciteit ook groter is. Tijdens het lassen is meer warmte nodig en is de lastijd op hoge temperatuur lang. Bij 217 ℃ (smeltpunt van tinzilverkopersoldeer) duurt het 50 seconden tot 90 seconden. Tegelijkertijd is de koelsnelheid van de hoogbouwplaat relatief langzaam, dus de tijd van de reflow-test wordt verlengd. Gecombineerd met ipc-6012c, IPC-TM-650-normen en industriële vereisten, wordt de belangrijkste betrouwbaarheidstest van hoogbouwplaten uitgevoerd.