Wysoki poziom PCB jest ogólnie definiowany jako 10 warstw — 20 warstw lub więcej wysoka wielowarstwowa płytka drukowana. Jest trudniejszy w obróbce niż tradycyjna wielowarstwowa płytka drukowana, a jej wymagania dotyczące jakości i niezawodności są wysokie. Stosowany jest głównie w sprzęcie komunikacyjnym, wysokiej klasy serwerach, elektronice medycznej, lotnictwie, kontroli przemysłowej, wojsku i innych dziedzinach. W ostatnich latach popyt na rynku płyt wysokościowych w komunikacji stosowanej, stacjach bazowych, lotnictwie, wojsku i innych dziedzinach jest nadal silny, a wraz z szybkim rozwojem chińskiego rynku sprzętu telekomunikacyjnego perspektywa rynku płyt wysokościowych jest obiecująca .
Obecnie produkcja na dużą skalę producentów PCB wysokiego poziomu w Chinach pochodzi głównie z przedsiębiorstw finansowanych z zagranicy lub niewielkiej liczby przedsiębiorstw krajowych. Produkcja płytek drukowanych wysokiego poziomu wymaga nie tylko wyższych inwestycji w technologię i sprzęt, ale także akumulacji doświadczenia personelu technicznego i personelu produkcyjnego. Jednocześnie import procedur certyfikacji klientów płyt wysokiego poziomu jest surowy i uciążliwy, więc płytka drukowana wysokiego poziomu wchodzi do przedsiębiorstwa z wyższym progiem, a cykl produkcyjny industrializacji jest dłuższy. Średnia liczba warstw PCB stała się ważnym wskaźnikiem technicznym do pomiaru poziomu technicznego i struktury produktów przedsiębiorstw PCB. W tym artykule krótko opisano główne trudności w przetwarzaniu napotkane podczas produkcji płytki drukowanej wysokiego poziomu i przedstawiono kluczowe punkty kontrolne kluczowego procesu produkcyjnego płytki drukowanej wysokiego poziomu w celach informacyjnych.
Po pierwsze, główne trudności produkcyjne
W porównaniu z charakterystyką konwencjonalnych produktów z obwodami drukowanymi, płytka drukowana wysokiego poziomu ma cechy grubszych części płytki, większej liczby warstw, gęstszych linii i otworów, większego rozmiaru jednostki, cieńszej warstwy średniej itp. oraz przestrzeni wewnętrznej, między innymi – wyrównanie warstw, kontrola impedancji i wymagania dotyczące niezawodności są bardziej rygorystyczne.
1.1 Trudność wyrównania międzywarstw
Ze względu na dużą liczbę wysokich warstw płytek, projekt klienta ma coraz bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące wyrównania warstw PCB. Zwykle tolerancja wyrównania między warstwami jest kontrolowana na ± 75 μm. Biorąc pod uwagę duży rozmiar projektu elementu wysokościowej płyty, temperaturę otoczenia i wilgotność warsztatu transferu grafiki oraz superpozycję dyslokacji spowodowaną niespójnością rozszerzania i kurczenia różnych warstw płyty głównej, tryb pozycjonowania między warstwami i inne czynniki, to utrudnia kontrolę wyrównania warstw deski wysokościowej.
1.2 Trudności w wykonaniu obwodu wewnętrznego
Płytka wysokościowa przyjmuje specjalne materiały, takie jak wysoka TG, wysoka prędkość, wysoka częstotliwość, gruba miedź, cienka warstwa średnia itp., Co stawia wysokie wymagania dotyczące wytwarzania obwodów wewnętrznych i kontroli rozmiaru grafiki, takie jak integralność impedancji transmisja sygnału, co zwiększa trudność w produkcji obwodów wewnętrznych. Odległość linii szerokości linii jest niewielka, wzrost zwarcia otwartego, wzrost mikro-krótki, niski współczynnik przejścia; W gęstej linii jest więcej warstw sygnałowych, a prawdopodobieństwo braku detekcji AOI w warstwie wewnętrznej wzrasta. Grubość wewnętrznej płyty rdzenia jest cienka, łatwa do złożenia, co powoduje słabą ekspozycję, łatwą do zwijania płytę podczas trawienia; Większość płyt wysokościowych to płyty systemowe, a wielkość jednostki jest duża, więc koszt złomu gotowego produktu jest stosunkowo wysoki.
1.3 Trudność w produkcji tłoczenia
Wiele wewnętrznych płyt rdzeniowych i płyt częściowo utwardzonych nakłada się na siebie, a wady, takie jak płyta ślizgowa, laminacja, wnęka żywicy i pozostałości pęcherzyków, są łatwo wytwarzane podczas produkcji tłoczenia. Przy projektowaniu konstrukcji laminowanej należy w pełni uwzględnić odporność termiczną materiału, wytrzymałość napięciową, ilość kleju i grubość medium oraz ustawić rozsądny program docisku płyty o wysokim wzroście. Ze względu na dużą liczbę warstw kontrola rozszerzania i kurczenia oraz kompensacja współczynnika wielkości nie mogą utrzymać konsystencji; Cienka warstwa izolacji pomiędzy warstwami łatwo prowadzi do niepowodzenia testu niezawodności pomiędzy warstwami. Rysunek 1 jest wykresem defektów rozwarstwienia płyty rozrywającej po teście naprężeń termicznych.

1.4 Trudne punkty w wierceniu
Specjalne płyty miedziane o wysokim TG, wysokiej prędkości, wysokiej częstotliwości i grubej grubości są stosowane w celu zwiększenia trudności wiercenia chropowatości, zadziorów i odkażania. Liczba warstw, całkowita grubość miedzi i grubość płyty, łatwe do złamania wiercenie nożem; Awaria CAF spowodowana gęstym układem BGA i wąskim odstępem między ścianami; Grubość płyty może łatwo doprowadzić do problemu ukośnego wiercenia.
II. Kontrola kluczowych procesów produkcyjnych

2.1 Wybór materiału
Dzięki wysokowydajnemu przetwarzaniu elementów elektronicznych, bardziej funkcjonalnym w kierunku rozwoju, jednocześnie z wysoką częstotliwością, szybkim rozwojem transmisji sygnału, dzięki czemu stała dielektryczna materiału obwodu elektronicznego i strata dielektryczna jest niska, a niski współczynnik CTE, niski poziom wody Absorpcja i wysokowydajny materiał platerowany miedzią lepiej, aby spełnić wymagania dotyczące przetwarzania i niezawodności górnej płyty. Powszechnie stosowanymi dostawcami płyt są głównie seria A, seria B, seria C i seria D. Patrz Tabela 1 dla porównania głównych cech tych czterech wewnętrznych podłoży. W przypadku górnej grubej połowy krzepnięcia miedzianej płytki drukowanej wybiera się wysoką zawartość żywicy, międzywarstwa połowa krzepnięcia warstwy spływającej żywicy wystarcza do wypełnienia grafiki, warstwa dielektryczna jest zbyt gruba, łatwa do wyświetlenia gotowa płyta jest bardzo gruba, podczas gdy skos cienka, warstwa dielektryczna jest łatwa aby doprowadzić do warstwowego testu średniego, wysokiego ciśnienia, takiego jak problem z jakością, więc wybór materiału dielektrycznego jest bardzo ważny.

2.2 Konstrukcja konstrukcji laminowanej
Przy projektowaniu konstrukcji laminowanej głównymi czynnikami, które należy wziąć pod uwagę, są odporność cieplna materiału, odporność na napięcie, ilość kleju i grubość warstwy pośredniej itp. Należy przestrzegać następujących głównych zasad.
(1) Częściowo utwardzony kawałek i producent płyty rdzeniowej muszą być spójni. Aby zapewnić niezawodność PCB, wszystkie warstwy półutwardzonych tabletek należy unikać stosowania pojedynczych tabletek o rozdzielczości 1080 lub 106 półutwardzonych (z wyjątkiem specjalnych wymagań klientów). Gdy nie ma wymogu średniej grubości, grubość medium między warstwami musi wynosić ≥ 0.09 mm zgodnie z IPC-A-600g.
(2) Gdy klient wymaga płyty o wysokiej TG, płyta rdzeniowa i płyta częściowo utwardzona powinny używać odpowiedniego materiału o wysokiej TG.
(3) Wewnętrzne podłoże 3OZ lub powyżej, wybierz wysoką zawartość żywicy w półutwardzonych tabletkach, takich jak 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; Należy jednak w miarę możliwości unikać projektowania strukturalnego 106 półutwardzonych arkuszy o wysokiej przyczepności, aby zapobiec nakładaniu się wielu 106 półutwardzonych arkuszy. Ponieważ przędza z włókna szklanego jest zbyt cienka, zapadnięcie się przędzy z włókna szklanego w dużym obszarze podłoża wpłynie na stabilność wymiarową i laminację płyty wybuchowej.
(4) Jeśli klient nie ma specjalnych wymagań, tolerancja grubości medium międzywarstwowego jest zwykle kontrolowana przez +/-10%. W przypadku płyty impedancyjnej tolerancja grubości medium jest kontrolowana przez tolerancję IPC-4101 C/M. Jeśli współczynnik wpływający na impedancję jest związany z grubością podłoża, tolerancja płyty musi być również kontrolowana przez tolerancję IPC-4101 C/M.
2.3 Kontrola wyrównania międzywarstwowego
Dokładność kompensacji rozmiaru wewnętrznego rdzenia panelu i kontrola rozmiaru produkcyjnego muszą opierać się na danych i danych historycznych zebranych w produkcji w określonym czasie, aby dokładnie skompensować rozmiar grafiki każdej warstwy górnego panelu, aby zapewnić spójność rozszerzanie i kurczenie się każdej warstwy płyty rdzenia. Wybierz wysoce precyzyjne i wysoce niezawodne pozycjonowanie laminacji przed prasowaniem, takie jak pozycjonowanie z czterema szczelinami (Pin LAM), połączenie kleju topliwego i nitowania. Kluczem do zapewnienia jakości tłoczenia jest ustawienie odpowiedniego procesu tłoczenia i codzienna konserwacja prasy, kontrola efektu prasowania kleju i chłodzenia oraz ograniczenie problemu przemieszczeń między warstwami. Kontrola wyrównania międzywarstw musi być rozpatrywana kompleksowo, od wartości kompensacji warstwy wewnętrznej, trybu pozycjonowania prasowania, parametrów procesu prasowania, właściwości materiału i innych czynników.
2.4 Proces linii wewnętrznej
Ponieważ pojemność analityczna tradycyjnej maszyny do naświetlania wynosi około 50 μm, do produkcji płyt wysokiego poziomu można wprowadzić laserowy system obrazowania bezpośredniego (LDI) w celu poprawy graficznej zdolności analitycznej, zdolności analitycznej około 20 μm. Dokładność wyrównania tradycyjnej maszyny do naświetlania wynosi ± 25 μm, a dokładność wyrównania międzywarstw jest większa niż 50 μm. Dokładność pozycjonowania wykresu można poprawić do około 15 μm, a dokładność pozycjonowania międzywarstw można kontrolować w zakresie 30 μm za pomocą precyzyjnej maszyny do pozycjonowania, co zmniejsza odchylenie pozycjonowania tradycyjnego sprzętu i poprawia dokładność pozycjonowania międzywarstw w wieżowcu deska.
Aby poprawić zdolność trawienia linii, konieczne jest zapewnienie odpowiedniej kompensacji szerokości linii i podkładki (lub pierścienia zgrzewającego) w projekcie inżynieryjnym, ale także konieczne jest bardziej szczegółowe rozważenie projektu wielkości kompensacji specjalnego grafika, taka jak obwód pętli, niezależny obwód i tak dalej. Potwierdź, czy kompensacja projektowa dla szerokości linii wewnętrznej, odległości linii, rozmiaru pierścienia izolacyjnego, niezależnej linii, odległości od otworu do linii jest rozsądna, lub zmień projekt techniczny. Projekt impedancji i reaktancji indukcyjnej wymaga zwrócenia uwagi na to, czy kompensacja projektowa niezależnej linii i linii impedancji jest wystarczająca. Parametry są dobrze kontrolowane podczas trawienia, a pierwsza sztuka może być produkowana masowo po potwierdzeniu kwalifikacji. W celu ograniczenia erozji strony trawienia konieczne jest kontrolowanie składu roztworu trawiącego w jak najlepszym zakresie. Tradycyjne wyposażenie linii do trawienia ma niewystarczającą zdolność trawienia, więc sprzęt można technicznie zmodyfikować lub zaimportować do precyzyjnego sprzętu do trawienia w celu poprawy jednolitości trawienia, zmniejszenia zadziorów trawienia, zanieczyszczenia trawienia i innych problemów.
2.5 Proces prasowania
Obecnie metody pozycjonowania międzywarstwy przed prasowaniem to głównie: pozycjonowanie czteroszczelinowe (Pin LAM), klej topliwy, nit, klej topliwy i kombinacja nitów. Różne struktury produktów przyjmują różne metody pozycjonowania. W przypadku płyt wysokiego poziomu, pozycjonowania z czterema szczelinami (Pin LAM) lub łączenia + nitowania, OPE wycina otwory pozycjonujące z dokładnością kontrolowaną do ± 25 μm. Podczas produkcji seryjnej konieczne jest sprawdzenie, czy każda płyta jest wtopiona w jednostkę, aby zapobiec późniejszej stratyfikacji. Sprzęt do prasowania przyjmuje wysokowydajną prasę wspierającą, aby spełnić dokładność wyrównania międzywarstwy i niezawodność płyty wysokościowej.
Zgodnie z laminowaną strukturą płyty górnej i zastosowanymi materiałami, odpowiednie procedury prasowania, ustaw najlepszą szybkość i krzywą nagrzewania, w regularnych wielowarstwowych procedurach prasowania PCB, odpowiednie do zmniejszenia szybkości nagrzewania blachy prasowanej, wydłużonego czasu utwardzania w wysokiej temperaturze, sprawiają, że przepływ żywicy, utwardzanie, jednocześnie unikanie deskorolki w procesie prasowania, problem przemieszczenia międzywarstwy. Wartość TG materiału nie jest tą samą płytą, nie może być tą samą płytą rusztu; Zwykłych parametrów deski nie można mieszać ze specjalnymi parametrami deski; Aby zapewnić rozsądny współczynnik rozszerzalności i skurczu, wydajność różnych płyt i arkuszy półutwardzonych jest różna, a do prasowania należy stosować odpowiednie parametry arkuszy półutwardzonych, a specjalne materiały, które nigdy nie były używane, wymagają sprawdzenia parametry procesu.
2.6 Proces wiercenia
Ze względu na nakładanie się każdej warstwy, płyta i warstwa miedzi są bardzo grube, co powoduje poważne zużycie wiertła i łatwe złamanie narzędzia wiertniczego. Liczba otworów, prędkość opadania i prędkość obrotowa powinny być odpowiednio obniżone. Dokładnie zmierz rozszerzenie i skurcz płyty, zapewniając dokładny współczynnik; Liczba warstw ≥14, średnica otworu ≤0.2 mm lub odległość od otworu do linii ≤0.175 mm, zastosowanie dokładności otworu ≤0.025 mm produkcji wierteł; Wiercenie stopniowe stosuje się dla średnicy φ4.0 mm lub większej, wiercenie stopniowe stosuje się dla stosunku grubości do średnicy 12:1, a do produkcji stosuje się wiercenie dodatnie i ujemne. Kontroluj przód wiercenia i średnicę otworu. Spróbuj użyć nowego wiertła lub zmiel 1 wiertło, aby wywiercić górną deskę. Średnica otworu powinna być kontrolowana w granicach 25um. W celu rozwiązania problemu zadziorów podczas wiercenia otworu w grubej płycie miedzianej na wysokim poziomie, test wsadowy dowodzi, że przy użyciu podkładki o wysokiej gęstości numer płyty układającej wynosi jeden, a czas szlifowania wiertła jest kontrolowany w ciągu 3 razy, co może skutecznie poprawić zadzior wiercenie otworu

W przypadku wysokiej częstotliwości, dużej prędkości i masowej transmisji danych wysokiej płyty technologia wiercenia wstecznego jest skutecznym sposobem na poprawę integralności sygnału. Wiertło tylne kontroluje głównie długość pozostałego króćca, spójność rozmieszczenia otworów między dwoma otworami wiertniczymi i drut miedziany w otworze. Nie wszystkie urządzenia wiertnicze posiadają funkcję wiercenia wstecznego, konieczne jest przeprowadzenie modernizacji technicznej sprzętu wiertniczego (z funkcją wiercenia wstecznego) lub zakup wiertarki z funkcją wiercenia wstecznego. Techniki wiercenia wstecznego stosowane w odpowiedniej literaturze branżowej i dojrzałej produkcji masowej obejmują głównie: tradycyjną metodę wiercenia wstecznego z kontrolą głębokości, wiercenie wsteczne z warstwą sprzężenia zwrotnego sygnału w warstwie wewnętrznej, obliczanie głębokości wiercenia wstecznego zgodnie ze stosunkiem grubości płyty, co nie powtórz tutaj.
Trzy, test niezawodności
Pandemia tablica wysokiego szczebla to ogólnie płyta systemowa, grubsza niż konwencjonalna płyta wielowarstwowa, cięższa, większy rozmiar jednostki, odpowiednia pojemność cieplna jest również większa, podczas spawania potrzeba więcej ciepła, czas spawania w wysokiej temperaturze jest długi. Trwa od 50 do 90 sekund w temperaturze 217℃ (temperatura topnienia lutowia cynowo-srebrowo-miedzianego), a prędkość chłodzenia płyty wysokościowej jest stosunkowo niska, dzięki czemu czas testu zgrzewania rozpływowego jest wydłużony. W połączeniu ze standardami ipC-6012C, IPC-TM-650 i wymaganiami branżowymi, główny test niezawodności płyty wysokościowej opisano w Tabeli 2.

Table2