Belangrijkste productieprocescontrole voor printplaat op hoog niveau

Het hoge niveau PCB wordt over het algemeen gedefinieerd als 10 lagen – 20 lagen of meer van de hoge meerlaagse printplaat. Het is moeilijker te verwerken dan de traditionele meerlaagse printplaat en de kwaliteits- en betrouwbaarheidseisen zijn hoog. Het wordt voornamelijk gebruikt in communicatieapparatuur, high-end servers, medische elektronica, luchtvaart, industriële controle, militaire en andere gebieden. In de afgelopen jaren is de vraag naar high-rise board-markt in toegepaste communicatie, basisstation, luchtvaart, militaire en andere gebieden nog steeds sterk, en met de snelle ontwikkeling van de Chinese markt voor telecomapparatuur, is het vooruitzicht van high-rise board-markt veelbelovend .
Op dit moment is de grootschalige productie van PCB-fabrikanten op hoog niveau in China voornamelijk afkomstig van door het buitenland gefinancierde ondernemingen of een klein aantal binnenlandse ondernemingen. De productie van printplaten op hoog niveau vereist niet alleen hogere investeringen in technologie en apparatuur, maar vereist ook de accumulatie van ervaring van technisch personeel en productiepersoneel. Tegelijkertijd is de import van klantcertificeringsprocedures op hoog niveau streng en omslachtig, dus de printplaat op hoog niveau komt de onderneming binnen met een hogere drempel en de productiecyclus van de industrialisatie is langer. 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 printplaten op hoog niveau en introduceert de belangrijkste controlepunten van het belangrijkste productieproces van printplaten op hoog niveau ter referentie.
Een, de belangrijkste productieproblemen:
Vergeleken met de kenmerken van conventionele printplaatproducten, heeft de printplaat op hoog niveau de kenmerken van dikkere bordonderdelen, meer lagen, dichtere lijnen en gaten, grotere eenheidsafmetingen, dunnere mediumlaag, enz., En de binnenruimte, inter -laaguitlijning, impedantiecontrole en betrouwbaarheidseisen zijn strenger.
1.1 Moeilijkheid van uitlijning tussen lagen
Vanwege het grote aantal hoogbouwplaatlagen stelt het ontwerp van de klant steeds strengere eisen aan de uitlijning van PCB-lagen. Gewoonlijk wordt de uitlijningstolerantie tussen lagen geregeld op ± 75 m. Gezien de grote omvang van het ontwerp van hoogbouwplaten, de omgevingstemperatuur en vochtigheid van de grafische overdrachtsworkshop en de dislocatie-superpositie veroorzaakt door de inconsistentie van uitzetting en samentrekking van verschillende kernplaatlagen, de positioneringsmodus tussen lagen en andere factoren, Het maakt het moeilijker om de uitlijning tussen de lagen van de hoogbouwplaat te controleren.
1.2 Moeilijkheden bij het maken van een binnencircuit
Het hoogbouwbord maakt gebruik van speciale materialen zoals hoge TG, hoge snelheid, hoge frequentie, dik koper, dunne mediumlaag, enz. signaaloverdracht, wat de moeilijkheid van de fabricage van de interne circuits vergroot. Lijnbreedte lijnafstand is klein, open kortsluiting toename, micro korte toename, laag slagingspercentage; Er zijn meer signaallagen in de dichte lijn en de kans dat AOI-detectie in de binnenste laag ontbreekt, neemt toe. De dikte van de binnenste kernplaat is dun, gemakkelijk te vouwen, wat resulteert in een slechte belichting, gemakkelijk te rollen plaat tijdens het etsen; De meeste high-rise boards zijn systeemborden en de eenheid is groot, dus de kosten van afgewerkt productschroot zijn relatief hoog.
1.3 Moeilijkheid om productie te persen
Meerdere binnenkernplaten en semi-uitgeharde platen worden over elkaar heen gelegd en defecten zoals glijplaat, laminering, harsholte en bellenresidu worden gemakkelijk geproduceerd tijdens de persproductie. Bij het ontwerp van een gelamineerde structuur is het noodzakelijk om de hittebestendigheid, spanningsweerstand, de hoeveelheid lijm en de dikte van het medium van het materiaal volledig in overweging te nemen en een redelijk hoogstaand plaatpersprogramma in te stellen. Vanwege het grote aantal lagen kunnen de uitzettings- en krimpcontrole en de compensatie van de groottecoëfficiënt de consistentie niet behouden; De dunne isolatielaag tussen de lagen leidt gemakkelijk tot het mislukken van de betrouwbaarheidstest tussen de lagen. Figuur 1 is het defectdiagram van barstplaatdelaminatie na thermische stresstest.

1.4 Moeilijke punten bij het boren
Speciale koperen platen met een hoge TG, hoge snelheid, hoge frequentie en dikke dikte worden gebruikt om de moeilijkheidsgraad van boorruwheid, braamvorming en ontsmetting te vergroten. Het aantal lagen, totale koperdikte en plaatdikte, gemakkelijk om de mesboring te breken; DLS-fout veroorzaakt door dichte BGA en smalle wandafstand tussen gaten; De dikte van de plaat kan gemakkelijk leiden tot het probleem van scheef boren.
ik. Controle van de belangrijkste productieprocessen

2.1 Materiaalkeuze
Met hoogwaardige verwerking voor elektronische componenten, functioneler in de richting van ontwikkeling, tegelijkertijd met hoge frequentie, hoge snelheidsontwikkeling van signaaloverdracht, zodat de diëlektrische constante van het elektronische circuitmateriaal en het diëlektrische verlies laag is, en lage CTE, laag water absorptie en hoogwaardig koper bekleed materiaal beter, om te voldoen aan de eis van de verwerking en betrouwbaarheid van de bovenplaat. Veelgebruikte plaatleveranciers omvatten voornamelijk A-serie, B-serie, C-serie en D-serie. Zie Tabel 1 voor de vergelijking van de belangrijkste kenmerken van deze vier binnensubstraten. Voor de bovenste dikke helft stolling van koperen printplaat selecteert een hoog harsgehalte, tussenlaag helft van stollingslaag van harsstroom is genoeg om afbeeldingen te vullen, diëlektrische laag is te dik gemakkelijk om de afgewerkte plaat super dik te lijken, terwijl schuine dunne, diëlektrische laag is gemakkelijk om te resulteren in gelaagde medium, hogedruktestmislukkingen zoals kwaliteitsproblemen, dus de keuze van diëlektrisch materiaal is erg belangrijk.

2.2 Gelamineerd structuurontwerp:
Bij het ontwerp van de gelamineerde structuur zijn de belangrijkste factoren waarmee rekening moet worden gehouden de hittebestendigheid van het materiaal, de spanningsweerstand, de hoeveelheid lijm en de dikte van de mediumlaag, enz. De volgende hoofdprincipes moeten worden gevolgd.
(1) Het halfgeharde stuk en de fabrikant van de kernplaat moeten consistent zijn. Om de betrouwbaarheid van PCB’s te garanderen, moeten alle lagen van semi-uitgeharde tabletten het gebruik van een enkele 1080 of 106 semi-uitgeharde tabletten vermijden (behalve voor speciale vereisten van klanten). Als er geen gemiddelde dikte vereist is, moet de dikte van het medium tussen de lagen ≥0.09 mm zijn volgens IPC-A-600g.
(2) Wanneer de klant een hoge TG-plaat nodig heeft, moeten de kernplaat en de halfgeharde plaat het overeenkomstige hoge TG-materiaal gebruiken.
(3) Binnensubstraat 3OZ of hoger, selecteer een hoog harsgehalte van semi-uitgeharde tabletten, zoals 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; Het structurele ontwerp van 106 semi-uitgeharde vellen met een hoge kleefkracht moet echter zoveel mogelijk worden vermeden om overlapping van meerdere 106 semi-uitgeharde vellen te voorkomen. Omdat het glasvezelgaren te dun is, zal het bezwijken van het glasvezelgaren in het grote substraatgebied de maatvastheid en de laminering van de explosieplaat beïnvloeden.
(4) Als de klant geen speciale vereisten heeft, wordt de diktetolerantie van het tussenlaagmedium over het algemeen gecontroleerd met +/- 10%. Voor impedantieplaten wordt de diktetolerantie van het medium geregeld door IPC-4101 C/M-tolerantie. Als de impedantie-beïnvloedende factor gerelateerd is aan de dikte van het substraat, moet de plaattolerantie ook worden gecontroleerd door IPC-4101 C/M-tolerantie.
2.3 Controle tussenlaaguitlijning
De nauwkeurigheid van de compensatie van de binnenkernpaneelgrootte en de controle van de productiegrootte moeten gebaseerd zijn op de gegevens en historische gegevens die in een bepaalde periode tijdens de productie zijn verzameld om de grafische grootte van elke laag van het bovenste paneel nauwkeurig te compenseren om de consistentie van de uitzetting en samentrekking van elke laag van het kernpaneel. Selecteer een uiterst nauwkeurige en zeer betrouwbare positionering van de interlaminatie vóór het persen, zoals vier-slots positionering (Pin LAM), hotmelt- en klinknagelcombinatie. De sleutel om de kwaliteit van het persen te waarborgen, is het opzetten van een geschikt persproces en dagelijks onderhoud van de pers, het beheersen van de perslijm en het koeleffect en het verminderen van het probleem van dislocatie tussen lagen. De uitlijning van de tussenlaag moet uitgebreid worden overwogen vanuit de compensatiewaarde van de binnenlaag, de perspositioneringsmodus, de persprocesparameters, materiaaleigenschappen en andere factoren.
2.4 Binnenlijnproces
Omdat de analytische capaciteit van de traditionele belichtingsmachine ongeveer 50 m is, kan laser direct imager (LDI) voor de productie van bord op hoog niveau worden geïntroduceerd om de grafische analytische capaciteit, de analytische capaciteit van ongeveer 20 m, te verbeteren. De uitlijningsnauwkeurigheid van een traditionele belichtingsmachine is ± 25 m en de nauwkeurigheid van de tussenlaaguitlijning is groter dan 50 m. De positioneringsnauwkeurigheid van de grafiek kan worden verbeterd tot ongeveer 15 m en de nauwkeurigheid van de tussenlaagpositionering kan binnen 30 m worden geregeld door gebruik te maken van een uiterst nauwkeurige positioneringsbelichtingsmachine, die de positioneringsafwijking van traditionele apparatuur vermindert en de positioneringsnauwkeurigheid van de tussenlaag van de hoogbouw verbetert bord.
Om het etsvermogen van de lijn te verbeteren, is het noodzakelijk om de breedte van de lijn en het kussen (of lasring) in het technische ontwerp goed te compenseren, maar moet ook meer gedetailleerde ontwerpoverwegingen worden gemaakt voor de compensatiehoeveelheid speciaal afbeeldingen, zoals luscircuit, onafhankelijk circuit enzovoort. Bevestig of de ontwerpcompensatie voor binnenlijnbreedte, lijnafstand, isolatieringmaat, onafhankelijke lijn, hole-to-line afstand redelijk is, of verander het technische ontwerp. Het ontwerp van impedantie en inductieve reactantie vereist aandacht of de ontwerpcompensatie van onafhankelijke lijn en impedantielijn voldoende is. De parameters worden goed gecontroleerd tijdens het etsen en het eerste stuk kan in massa worden geproduceerd nadat het als gekwalificeerd is bevestigd. Om erosie aan de etszijde te verminderen, is het noodzakelijk om de samenstelling van de etsoplossing in het beste bereik te regelen. De traditionele etslijnapparatuur heeft onvoldoende etsvermogen, dus de apparatuur kan technisch worden aangepast of geïmporteerd in zeer nauwkeurige etslijnapparatuur om de etsuniformiteit te verbeteren, de etsbraam, etsonzuiverheid en andere problemen te verminderen.
2.5 Persproces
Op dit moment omvatten de positioneringsmethoden voor de tussenlaag vóór het persen voornamelijk: positionering met vier sleuven (Pin LAM), hotmelt, klinknagel, hotmelt en klinknagelcombinatie. Verschillende productstructuren gebruiken verschillende positioneringsmethoden. Voor platen op hoog niveau, positionering met vier sleuven (Pin LAM) of fusie + klinken, ponst OPE de positioneringsgaten uit met een nauwkeurigheid die wordt gecontroleerd tot ± 25 m. Tijdens de batchproductie moet worden gecontroleerd of elke plaat in de unit is versmolten om latere gelaagdheid te voorkomen. De persapparatuur maakt gebruik van krachtige ondersteunende pers om te voldoen aan de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de tussenlaaguitlijning van de hoogbouwplaat.
Volgens de gelamineerde structuur van de bovenplaat en de gebruikte materialen, de juiste persprocedures, stelt u de beste verwarmingssnelheid en curve in, op reguliere meerlaagse PCB-persprocedures, geschikt om de verwarmingssnelheid van het persplaatmetaal te verminderen, verlengde uithardingstijd bij hoge temperatuur, maak de harsstroom, uitharding, vermijd tegelijkertijd het skateboard tijdens het persen, het probleem van de tussenlaagverplaatsing. Materiaal TG-waarde is niet hetzelfde bord, kan niet hetzelfde roosterbord zijn; Gewone parameters van het bord kunnen niet worden gemengd met speciale parameters van het bord; Om de redelijkheid van de uitzettings- en samentrekkingscoëfficiënt te garanderen, zijn de prestaties van verschillende platen en semi-uitgeharde platen anders, en moeten de overeenkomstige semi-uitgeharde plaatparameters worden gebruikt voor het persen, en de speciale materialen die nooit zijn gebruikt, moeten de procesparameters.
2.6 Boorproces
Door de superpositie van elke laag zijn de plaat en koperlaag super dik, wat ernstige slijtage aan de boor veroorzaakt en het boorgereedschap gemakkelijk kan breken. Het aantal gaten, de valsnelheid en de rotatiesnelheid moeten op de juiste manier worden verlaagd. Meet nauwkeurig de uitzetting en samentrekking van de plaat en zorg voor een nauwkeurige coëfficiënt; Het aantal lagen ≥14, gatdiameter ≤0.2 mm of gat-tot-lijnafstand ≤0.175 mm, het gebruik van gatnauwkeurigheid ≤0.025 mm boorproductie; Getrapt boren wordt gebruikt voor een diameter van φ4.0 mm of meer, getrapt boren wordt gebruikt voor een dikte tot diameterverhouding van 12: 1, en positief en negatief boren wordt gebruikt voor productie. Regel het boorfront en de gatdiameter. Probeer een nieuw boormes te gebruiken of slijp 1 boormes om de bovenste plank te boren. De gatendiameter zou binnen 25um moeten worden gecontroleerd. Om het braamprobleem van het boren van gaten in een dikke koperen plaat op hoog niveau op te lossen, is door batchtest bewezen dat het gebruik van een pad met hoge dichtheid, het stapelplaatnummer één is en dat de boortijd binnen 3 keer wordt gecontroleerd, de braam van gat boren

Voor hoge frequentie, hoge snelheid en massale datatransmissie van high board is back-boortechnologie een effectieve manier om de signaalintegriteit te verbeteren. De achterboor regelt voornamelijk de lengte van de resterende stomp, de consistentie van de locatie van het gat tussen twee boorgaten en de koperdraad in het gat. Niet alle boorapparatuur heeft een terugboorfunctie, het is noodzakelijk om een ​​technische upgrade van de booruitrusting uit te voeren (met terugboorfunctie), of een boormachine met terugboorfunctie aan te schaffen. De back-boortechnieken die in relevante industrieliteratuur en volwassen massaproductie worden gebruikt, omvatten voornamelijk: traditionele dieptecontrole-back-boormethode, back-boren met signaalfeedbacklaag in de binnenste laag, berekening van diepte-back-boring volgens de verhouding van plaatdikte, die niet zal hier worden herhaald.
Drie, betrouwbaarheidstest
Het bord op hoog niveau is over het algemeen het moederbord, dikker dan het conventionele meerlagige bord, zwaarder, grotere eenheidsgrootte, de bijbehorende warmtecapaciteit is ook groter, bij het lassen, de behoefte aan meer warmte, de lastijd op hoge temperatuur is lang. Het duurt 50 tot 90 seconden bij 217 (smeltpunt van tin-zilver-kopersoldeer) en de koelsnelheid van de hoogbouwplaat is relatief langzaam, dus de testtijd van het reflow-lassen wordt verlengd. In combinatie met ipC-6012C, IPC-TM-650-normen en industrievereisten, wordt de belangrijkste betrouwbaarheidstest van de hoogbouwplaat beschreven in Tabel 2.

Table2