Nøkkelproduksjonsprosesskontroll for kretskort på høyt nivå

Det høye nivået PCB er vanligvis definert som 10 lag – 20 lag eller mer av høyt flerlags kretskort. Det er vanskeligere å behandle enn det tradisjonelle flerlags kretskortet, og kravene til kvalitet og pålitelighet er høye. Det brukes hovedsakelig i kommunikasjonsutstyr, high-end servere, medisinsk elektronikk, luftfart, industriell kontroll, militær og andre felt. I de siste årene er etterspørselen etter høye brettmarkeder innen anvendt kommunikasjon, basestasjon, luftfart, militær og andre felt fortsatt sterk, og med den raske utviklingen av Kinas telekommunikasjonsutstyrsmarked er utsiktene til høye styremarkeder lovende .
I dag kommer den store produksjonen av PCB-produsenter på høyt nivå i Kina hovedsakelig fra utenlandsk finansierte foretak eller et lite antall innenlandske foretak. Produksjonen av kretskort på høyt nivå krever ikke bare høyere teknologi og investeringer i utstyr, men krever også akkumulering av erfaring fra teknisk personell og produksjonspersonell. Samtidig er importen av sertifiseringsprosedyrer på høyt nivå for kundene på bordet streng og tungvint, så kretskortet på høyt nivå kommer inn i virksomheten med en høyere terskel, og industrialiseringsproduksjonssyklusen er lengre. Gjennomsnittlig antall PCB -lag har blitt en viktig teknisk indeks for å måle det tekniske nivået og produktstrukturen til PCB -foretak. Denne artikkelen beskriver kort de viktigste behandlingsproblemene som oppstår ved produksjon av kretskort på høyt nivå, og introduserer de viktigste kontrollpunktene i nøkkelproduksjonsprosessen for kretskort på høyt nivå for din referanse.
En, de viktigste produksjonsvanskene
Sammenlignet med egenskapene til konvensjonelle kretskortprodukter, har kretskortet på høyt nivå egenskapene til tykkere brettdeler, flere lag, tettere linjer og hull, større enhetsstørrelse, tynnere mellomlag etc., og det indre rommet, mellomrom lagjustering, impedanskontroll og pålitelighetskrav er strengere.
1.1 Vanskeligheter med justering av mellomlag
På grunn av det store antallet høye brettlag, har klientdesignenden mer og mer strenge krav til justering av PCB-lag. Vanligvis kontrolleres justeringstoleransen mellom lagene til ± 75μm. Tatt i betraktning den store størrelsen på høye brettelementdesign, omgivelsestemperatur og fuktighet i grafisk overføringsverksted og forflytningssuperposisjonen forårsaket av inkonsekvens av ekspansjon og sammentrekning av forskjellige kjernebordlag, posisjoneringsmodus mellom lag og andre faktorer, Det gjør det vanskeligere å kontrollere justeringen mellom lagene på høydeplaten.
1.2 Vanskeligheter med å lage indre krets
Høydeplaten vedtar spesielle materialer som høy TG, høy hastighet, høy frekvens, tykt kobber, tynt mellomlag, etc., som stiller høye krav til fabrikasjon av indre krets og grafisk størrelseskontroll, for eksempel integriteten til impedans signaloverføring, noe som øker vanskeligheten ved produksjon av indre kretser. Linjebredde linjeavstand er liten, åpen kortslutningsøkning, mikrokortøkning, lav passhastighet; Det er flere signallag i den tette linjen, og sannsynligheten for at AOI mangler deteksjon i det indre laget øker. Tykkelsen på den indre kjerneplaten er tynn, lett å brette, noe som resulterer i dårlig eksponering, lett å rulle platen ved etsing; De fleste av høyhusplatene er systemkort, og enhetsstørrelsen er stor, så kostnaden for ferdig produktskrap er relativt høy.
1.3 Vanskeligheter med å presse produksjonen
Flere indre kjerneplater og halvherdede plater legges over hverandre, og feil som glideplate, laminering, harpikshulrom og boblerester blir lett produsert under presseproduksjon. Ved utformingen av laminerte strukturer er det nødvendig å fullt ut vurdere materialets varmebestandighet, spenningsmotstand, mengden lim og tykkelsen på mediet, og angi et rimelig høytrykksplatepresseprogram. På grunn av det store antallet lag, kan ekspansjons- og krympekontrollen og størrelseskoeffisientkompensasjonen ikke beholde konsistensen; Det tynne isolasjonslaget mellom lagene fører lett til feil i pålitelighetstesten mellom lagene. Figur 1 er defektdiagrammet for burst plate delaminering etter termisk belastningstest.

1.4 Vanskelige punkter ved boring
Spesielle kobberplater med høy TG, høy hastighet, høy frekvens og tykk tykkelse brukes til å øke vanskeligheten ved å bore grovhet, grater og dekontaminere. Antall lag, total kobbertykkelse og platetykkelse, lett å bryte knivboringen; CAF -feil forårsaket av tett BGA og smalt hull mellom vegger; Tykkelsen på platen kan lett føre til problemet med skjevboring.
Ii. Kontroll av viktige produksjonsprosesser

2.1 Materialvalg
Med høyytelsesbehandling for elektroniske komponenter, mer funksjonell i utviklingsretningen, samtidig med høy frekvens, høyhastighetsutvikling av signaloverføring, slik at det elektroniske kretsmaterialet dielektrisk konstant og dielektrisk tap er lavt, og lav CTE, lavt vann absorpsjon og høy ytelse kobberkledd materiale bedre, for å tilfredsstille kravet til topplate behandling og pålitelighet. Vanlige tallerkenleverandører inkluderer hovedsakelig A -serie, B -serie, C -serie og D -serie. Se tabell 1 for sammenligning av hovedkarakteristikkene til disse fire indre substratet. For topp tykk halv størkning av kobber kretskort velger høyt harpiksinnhold, mellomlag halvparten av størkningslag av harpiksstrøm er nok til grafikkfylling, dielektrisk lag er for tykt lett til å vises den ferdige platen super tykk, mens skråt tynt, dielektrisk lag er lett å resultere i lagdelt medium, høytrykktestfeil som kvalitetsproblem, så valg av dielektrisk materiale er veldig viktig.

2.2 Design av laminert struktur
I utformingen av den laminerte strukturen er hovedfaktorene som skal vurderes materialets varmebestandighet, spenningsmotstanden, mengden lim og tykkelsen på mediumlaget, etc. Følgende hovedprinsipper bør følges.
(1) Det halvherdede stykket og produsenten av kjerneplaten må være konsistente. For å sikre PCB-pålitelighet bør alle lag med halvherdede tabletter unngå å bruke en enkelt 1080 eller 106 halvherdet tablett (unntatt spesielle krav fra kunder). Når det ikke er krav om middels tykkelse, må tykkelsen på mediet mellom lagene være ≥0.09 mm i henhold til IPC-A-600g.
(2) Når kunden krever høy TG-plate, bør kjerneplaten og den halvherdede platen bruke det tilsvarende høye TG-materialet.
(3) Indre substrat 3OZ eller høyere, velg høyt harpiksinnhold i halvherdede tabletter, for eksempel 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; Imidlertid bør den strukturelle utformingen av 106 halvherdede ark med høyt lim unngås så mye som mulig for å forhindre overlapping av flere 106 halvherdede ark. Fordi glassfibergarnet er for tynt, vil kollaps av glassfibergarn i det store substratområdet påvirke dimensjonsstabiliteten og laminering av eksplosjonsplaten.
(4) Hvis kunden ikke har spesielle krav, blir tykkelsestoleransen til mellomlagsmediet generelt kontrollert med +/- 10%. For impedansplate styres tykkelsestoleransen til mediet av IPC-4101 C/M-toleranse. Hvis impedanspåvirkningsfaktoren er relatert til tykkelsen på underlaget, må platetoleransen også kontrolleres av IPC-4101 C/M-toleranse.
2.3 Justeringskontroll mellom lag
Nøyaktigheten til det indre kjernepanelets størrelse kompensasjon og kontroll av produksjonsstørrelsen må være basert på dataene og de historiske dataene som er samlet inn i produksjonen i en bestemt tidsperiode for å kompensere den grafiske størrelsen til hvert lag i det øvre panelet nøyaktig for å sikre konsistensen av utvidelse og sammentrekning av hvert lag av kjernepanelet. Velg posisjonering med høy presisjon og svært pålitelig interlamering før du trykker, for eksempel posisjonering med fire spor (Pin LAM), hot melt og nagelkombinasjon. Nøkkelen for å sikre kvaliteten på pressingen er å sette opp riktig presseprosess og daglig vedlikehold av pressen, kontrollere presslimet og kjøleeffekten, og redusere problemet med forflytning mellom lag. Justeringskontroll mellom lag må vurderes grundig ut fra det indre lagets kompensasjonsverdi, trykkposisjoneringsmodus, presseprosessparametere, materialegenskaper og andre faktorer.
2.4 Innerlinjeprosess
Fordi den analytiske kapasiteten til tradisjonell eksponeringsmaskin er omtrent 50μm, kan produksjon av høyt nivåskart innføres med laser direct imager (LDI) for å forbedre den grafiske analytiske kapasiteten, den analytiske kapasiteten på ca 20μm. Justeringsnøyaktigheten til tradisjonell eksponeringsmaskin er ± 25μm, og nøyaktigheten for justering av mellomlaget er større enn 50μm. Plasseringsnøyaktigheten til grafen kan forbedres til omtrent 15μm, og posisjoneringsnøyaktigheten for mellomlaget kan kontrolleres innen 30μm ved å bruke posisjoneringseksponeringsmaskin med høy presisjon, noe som reduserer posisjonsavviket til tradisjonelt utstyr og forbedrer posisjoneringsnøyaktigheten mellom høye høyder borde.
For å forbedre linjens etsningsevne, er det nødvendig å gi riktig kompensasjon til bredden på linjen og puten (eller sveiseringen) i det tekniske designet, men må også gjøre mer detaljert designhensyn til kompensasjonsbeløpet for spesial grafikk, for eksempel sløyfekrets, uavhengig krets og så videre. Bekreft om designkompensasjonen for indre linjebredde, linjeavstand, isolasjonsringstørrelse, uavhengig linje, hull-til-linje-avstand er rimelig, eller endre konstruksjonsdesignet. Utformingen av impedans og induktiv reaktans krever oppmerksomhet på om designkompensasjonen til uavhengig linje og impedanslinje er nok. Parametrene er godt kontrollert ved etsing, og det første stykket kan masseproduseres etter å ha blitt bekreftet som kvalifisert. For å redusere etsing av siderosjon, er det nødvendig å kontrollere sammensetningen av etseløsningen i det beste området. Det tradisjonelle utstyret for etselinje har utilstrekkelig etsningsevne, slik at utstyret kan teknisk modifiseres eller importeres til høy presisjons etselinjeutstyr for å forbedre etsens ensartethet, redusere etsingsgrisen, etsingsurenhet og andre problemer.
2.5 Trykkprosess
For øyeblikket inkluderer posisjonsmetodene for mellomlag hovedsakelig før du trykker: posisjonering med fire spor (Pin LAM), hot melt, nit, hot melt og nit kombinasjon. Ulike produktstrukturer bruker forskjellige posisjoneringsmetoder. For plater på høyt nivå, posisjonering med fire spor (Pin LAM), eller fusjon + nagling, slår OPE ut posisjoneringshullene med nøyaktighet kontrollert til ± 25μm. Under batchproduksjonen er det nødvendig å kontrollere om hver plate er smeltet inn i enheten for å forhindre senere lagdeling. Presseutstyret vedtar høyytelsesstøttepresse for å imøtekomme nøyaktigheten og påliteligheten til høyplaten i mellomlaget.
I henhold til den øverste plate laminerte strukturen og materialene som brukes, er de riktige pressingsprosedyrene, angitt den beste oppvarmingshastigheten og kurven, på vanlige flerlags PCB -pressingsprosedyrer, passende for å redusere oppvarmingshastigheten for presset metall, forlenget herdetid ved høy temperatur, gjør harpiksflyt, herding, samtidig unngå skateboardet i ferd med å presse, mellomlagers forskyvningsproblem. Materiale TG -verdi er ikke det samme brettet, kan ikke være det samme ristbrettet; Vanlige parametere på brettet kan ikke blandes med brettets spesielle parametere; For å sikre rimeligheten av ekspansjon og sammentrekningskoeffisient, er ytelsen til forskjellige plater og halvherdede ark forskjellig, og de tilsvarende halvherdede arkparametrene bør brukes til pressing, og de spesielle materialene som aldri har blitt brukt, må verifisere prosessparametere.
2.6 Boringsprosess
På grunn av superposisjonen til hvert lag, er platen og kobberlaget super tykt, noe som forårsaker alvorlig slitasje på borekronen og er lett å bryte borverktøyet. Antall hull, fallhastighet og rotasjonshastighet bør senkes på passende måte. Mål ekspansjonen og sammentrekningen av platen nøyaktig, og gi nøyaktig koeffisient; Antall lag ≥14, hulldiameter ≤0.2mm eller hull til linjeavstand ≤0.175mm, bruk av hullnøyaktighet ≤0.025mm boreproduksjon; Trinnboring brukes til diameter φ4.0 mm eller over, trinnboring brukes til tykkelse til diameterforhold 12: 1, og positiv og negativ boring brukes til produksjon. Kontroller borefronten og hulldiameteren. Prøv å bruke en ny borekniv eller slip 1 borekniv for å bore det øvre brettet. Hullets diameter bør kontrolleres innen 25um. For å løse burrproblemet med borehull av tykk kobberplate på høyt nivå, er det bevist ved batch -test at bruk av høy tetthetskloss, stablingsplatenummer er én og borekronens slipetid kontrolleres innen 3 ganger effektivt kan forbedre grader av borehull

For høyfrekvens-, høyhastighets- og massedataoverføring av høykort er bakboringsteknologi en effektiv måte å forbedre signalintegriteten. Bakboret kontrollerer hovedsakelig lengden på gjenværende stubbe, konsistensen av hullplasseringen mellom to borehull og kobbertråden i hullet. Ikke alt boreutstyr har bakboringsfunksjon, det er nødvendig å utføre teknisk oppgradering av boreutstyr (med bakboringsfunksjon), eller kjøpe en borer med bakboringsfunksjon. Bakboreteknikkene som brukes i relevant bransjelitteratur og moden masseproduksjon inkluderer hovedsakelig: tradisjonell dybdekontroll bakboremetode, bakboring med signal tilbakemeldingslag i det indre laget, beregning av dybde bakboring i henhold til forholdet mellom platetykkelse, som ikke vil gjentas her.
Tre, pålitelighetstest
De brett på høyt nivå er generelt hovedkortet, tykkere enn det konvensjonelle flerlags -brettet, tyngre, større enhetsstørrelse, den tilsvarende varmekapasiteten er også større, ved sveising, behovet for mer varme, sveisingens høye temperatur er lang. Det tar 50 til 90 sekunder ved 217 ℃ (smeltepunkt for tinn-sølv-kobber loddetinn), og kjølehastigheten til høyplaten er relativt langsom, så testtiden for reflow-sveisingen forlenges. I kombinasjon med ipC-6012C, IPC-TM-650 standarder og bransjekrav, er den viktigste pålitelighetstesten til høyplaten beskrevet i tabell 2.

Table2