O alto nível PCB é geralmente definido como 10 camadas – 20 camadas ou mais do placa de circuito multi-camada alta. É mais difícil de processar do que a placa de circuito multicamada tradicional e seus requisitos de qualidade e confiabilidade são altos. É usado principalmente em equipamentos de comunicação, servidores high-end, eletrônica médica, aviação, controle industrial, militar e outros campos. Nos últimos anos, a demanda do mercado de pranchas para pranchas em comunicação aplicada, estação base, aviação, militar e outros campos ainda é forte e, com o rápido desenvolvimento do mercado de equipamentos de telecomunicações da China, a perspectiva de mercado de pranchas para pranchas é promissora .
Atualmente, a produção em grande escala de fabricantes de PCB de alto nível na China vem principalmente de empresas com financiamento estrangeiro ou de um pequeno número de empresas nacionais. A produção de placas de circuito de alto nível não requer apenas alta tecnologia e investimento em equipamentos, mas também requer o acúmulo de experiência de pessoal técnico e de produção. Ao mesmo tempo, a importação de procedimentos de certificação de clientes de placas de alto nível são rígidos e complicados, de modo que a placa de circuitos de alto nível entra na empresa com um limite superior e o ciclo de produção de industrialização é mais longo. O número médio de camadas de PCB tornou-se um índice técnico importante para medir o nível técnico e a estrutura do produto das empresas de PCB. Este documento descreve resumidamente as principais dificuldades de processamento encontradas na produção de placas de circuito de alto nível e apresenta os principais pontos de controle do processo de produção de placas de circuito de alto nível para sua referência.
Um, as principais dificuldades de produção
Em comparação com as características dos produtos de placa de circuito convencionais, a placa de circuito de alto nível tem as características de peças de placa mais espessas, mais camadas, linhas e orifícios mais densos, tamanho de unidade maior, camada média mais fina, etc., e o espaço interno, entre – o alinhamento da camada, o controle de impedância e os requisitos de confiabilidade são mais rigorosos.
1.1 Dificuldade de alinhamento interlayer
Devido ao grande número de camadas de placas de grande altura, o projeto final do cliente tem requisitos cada vez mais rígidos no alinhamento das camadas de PCB. Normalmente, a tolerância de alinhamento entre as camadas é controlada em ± 75μm. Considerando o tamanho grande do design do elemento da placa de arranha-céus, a temperatura ambiente e a umidade da oficina de transferência gráfica e a superposição de deslocamento causada pela inconsistência de expansão e contração de diferentes camadas da placa central, o modo de posicionamento entre as camadas e outros fatores, torna mais difícil controlar o alinhamento entre as camadas da prancha alta.
1.2 Dificuldades em fazer o circuito interno
A placa alta adota materiais especiais, como alto TG, alta velocidade, alta frequência, cobre espesso, camada média fina, etc., que impõe altos requisitos na fabricação do circuito interno e controle de tamanho gráfico, como a integridade da impedância transmissão de sinal, o que aumenta a dificuldade de fabricação do circuito interno. A distância da linha da largura da linha é pequena, aumento do curto-circuito aberto, aumento micro curto, taxa de passagem baixa; Existem mais camadas de sinal na linha densa e aumenta a probabilidade de falta de detecção de AOI na camada interna. A espessura da placa central interna é fina, fácil de dobrar, resultando em exposição insuficiente, e fácil de rolar a placa durante o ataque químico; A maioria das placas de prédios altos são placas de sistema e o tamanho da unidade é grande, então o custo da sucata do produto acabado é relativamente alto.
1.3 Dificuldade de prensar a produção
Múltiplas placas de núcleo interno e placas semicuráveis ​​são sobrepostas, e defeitos como placa deslizante, laminação, cavidade de resina e resíduo de bolha são facilmente produzidos durante a produção de prensagem. No projeto de uma estrutura laminada, é necessário considerar totalmente a resistência ao calor do material, a resistência à tensão, a quantidade de cola e a espessura do meio, e definir um programa de prensagem de placa alta razoável. Por causa do grande número de camadas, o controle de expansão e encolhimento e a compensação do coeficiente de tamanho não podem manter a consistência; A fina camada de isolamento entre as camadas facilmente leva à falha do teste de confiabilidade entre as camadas. A Figura 1 é o diagrama de defeito da delaminação da placa de ruptura após o teste de estresse térmico.

1.4 Pontos difíceis na perfuração
Placas de cobre especiais com alto TG, alta velocidade, alta frequência e espessura espessa são usadas para aumentar a dificuldade de aspereza de perfuração, rebarbas e descontaminação. O número de camadas, espessura total de cobre e espessura da placa, fácil de quebrar a perfuração da faca; Falha CAF causada por BGA denso e espaçamento estreito da parede do orifício; A espessura da placa pode facilmente levar ao problema de furação inclinada.
Ii. Controle dos principais processos de produção

2.1 Seleção de Material
Com processamento de alto desempenho para componentes eletrônicos, mais funcional na direção do desenvolvimento, ao mesmo tempo com alta frequência, desenvolvimento de alta velocidade de transmissão de sinal, de modo que a constante dielétrica do material do circuito eletrônico e a perda dielétrica sejam baixas, e CTE baixo, baixo nível de água absorção e material revestido de cobre de alto desempenho melhor, para satisfazer os requisitos do processamento da placa superior e confiabilidade. Os fornecedores de placas comumente usados ​​incluem principalmente as séries A, B, C e D. Consulte a Tabela 1 para a comparação das principais características desses quatro substratos internos. Para a metade superior espessa de solidificação da placa de circuito de cobre seleciona alto teor de resina, a metade intercamada da camada de solidificação do fluxo de resina é suficiente para preencher os gráficos, a camada dielétrica é muito espessa fácil de aparecer, a placa acabada superespessa, enquanto inclina-se fina, a camada dielétrica é fácil para resultar em falha de teste de média e alta pressão em camadas, como problema de qualidade, portanto, a escolha do material dielétrico é muito importante.

2.2 Projeto de estrutura laminada
No projeto da estrutura laminada, os principais fatores a serem considerados são a resistência ao calor do material, a resistência à tensão, a quantidade de cola e a espessura da camada média, etc. Os seguintes princípios básicos devem ser seguidos.
(1) A peça semi-curada e o fabricante da placa central devem ser consistentes. Para garantir a confiabilidade do PCB, todas as camadas de comprimidos semicuráveis ​​devem evitar o uso de Um único 1080 ou 106 comprimidos semicuráveis ​​(exceto para requisitos especiais dos clientes). Quando não houver exigência de espessura do meio, a espessura do meio entre as camadas deve ser ≥0.09mm de acordo com IPC-A-600g.
(2) Quando o cliente requer placa de alto TG, a placa do núcleo e a placa semicurável devem usar o material de alto TG correspondente.
(3) Substrato interno 3OZ ou acima, selecione alto teor de resina de comprimidos semi-curados, como 1080R / C65%, 1080HR / C 68%, 106R / C 73%, 106HR / C76%; No entanto, o projeto estrutural de 106 folhas semi-curadas com alto adesivo deve ser evitado tanto quanto possível para evitar a sobreposição de várias 106 folhas semi-curadas. Como o fio de fibra de vidro é muito fino, o colapso do fio de fibra de vidro na grande área do substrato afetará a estabilidade dimensional e a laminação da placa de explosão.
(4) Se o cliente não tiver requisitos especiais, a tolerância de espessura do meio intercalar é geralmente controlada em +/- 10%. Para placa de impedância, a tolerância de espessura do meio é controlada pelo IPC-4101 C / M tolerância. Se o fator de influência da impedância estiver relacionado à espessura do substrato, a tolerância da placa também deve ser controlada pela tolerância C / M do IPC-4101.
2.3 Controle de alinhamento entre camadas
A precisão da compensação do tamanho do painel do núcleo interno e o controle do tamanho da produção precisam ser baseados nos dados e dados históricos coletados na produção em um determinado período de tempo para compensar com precisão o tamanho gráfico de cada camada do painel superior para garantir a consistência do expansão e contração de cada camada do painel central. Selecione o posicionamento de interlaminação altamente confiável e de alta precisão antes de pressionar, como posicionamento de quatro ranhuras (Pin LAM), fusão a quente e combinação de rebites. A chave para garantir a qualidade da prensagem é configurar o processo de prensagem adequado e a manutenção diária da prensa, controlar a cola de prensagem e o efeito de resfriamento e reduzir o problema de deslocamento entre as camadas. O controle de alinhamento entre camadas precisa ser considerado de forma abrangente a partir do valor de compensação da camada interna, modo de posicionamento de pressão, parâmetros de processo de pressão, propriedades do material e outros fatores.
2.4 Processo de linha interna
Como a capacidade analítica da máquina de exposição tradicional é de cerca de 50μm, para a produção de placa de alto nível, o laser direct imager (LDI) pode ser introduzido para melhorar a capacidade analítica gráfica, a capacidade analítica de cerca de 20μm. A precisão do alinhamento da máquina de exposição tradicional é de ± 25μm e a precisão do alinhamento intercamada é superior a 50μm. A precisão de posicionamento do gráfico pode ser melhorada para cerca de 15μm e a precisão de posicionamento intercamada pode ser controlada dentro de 30μm usando máquina de exposição de posicionamento de alta precisão, o que reduz o desvio de posicionamento do equipamento tradicional e melhora a precisão de posicionamento intercamada do prédio borda.
A fim de melhorar a capacidade de gravação da linha, é necessário dar uma compensação adequada à largura da linha e à almofada (ou anel de solda) no projeto de engenharia, mas também precisa fazer uma consideração de projeto mais detalhada para o valor de compensação de especial gráficos, como circuito de loop, circuito independente e assim por diante. Confirme se a compensação do projeto para largura da linha interna, distância da linha, tamanho do anel de isolamento, linha independente, distância furo a linha é razoável ou altere o projeto de engenharia. O projeto da impedância e reatância indutiva requer atenção para saber se a compensação do projeto da linha independente e da linha de impedância é suficiente. Os parâmetros são bem controlados durante a gravação, e a primeira peça pode ser produzida em massa após ser confirmada como qualificada. A fim de reduzir a erosão lateral do ataque ácido, é necessário controlar a composição da solução de ataque químico na melhor faixa. O equipamento de linha de corrosão tradicional tem capacidade de corrosão insuficiente, portanto, o equipamento pode ser modificado tecnicamente ou importado para equipamentos de linha de corrosão de alta precisão para melhorar a uniformidade de corrosão, reduzir a rebarba de corrosão, impureza de corrosão e outros problemas.
2.5 Processo de prensagem
Atualmente, os métodos de posicionamento entre camadas antes da prensagem incluem principalmente: posicionamento de quatro ranhuras (Pin LAM), fusão a quente, rebite, fusão a quente e combinação de rebites. Diferentes estruturas de produtos adotam diferentes métodos de posicionamento. Para placas de alto nível, posicionamento de quatro ranhuras (Pin LAM) ou fusão + rebitagem, OPE perfura os orifícios de posicionamento com precisão controlada a ± 25μm. Durante a produção do lote, é necessário verificar se cada placa está fundida na unidade para evitar a estratificação subsequente. O equipamento de prensagem adota prensa de suporte de alto desempenho para atender a precisão de alinhamento entre camadas e confiabilidade da placa alta.
De acordo com a estrutura laminada da placa superior e os materiais usados, os procedimentos de prensagem apropriados, definir a melhor taxa de aquecimento e curva, em procedimentos de prensagem de PCB multicamadas regulares, apropriados para reduzir a taxa de aquecimento da chapa de metal de prensagem, tempo de cura de alta temperatura estendido, faça o fluxo de resina, cura, ao mesmo tempo, evitar o skate no processo de prensagem, problema de deslocamento intercalar. O valor TG do material não é a mesma placa, não pode ser a mesma placa da grelha; Os parâmetros normais do tabuleiro não podem ser misturados com parâmetros especiais do tabuleiro; Para garantir a razoabilidade do coeficiente de expansão e contração, o desempenho de diferentes placas e folhas semicuráveis ​​é diferente, e os parâmetros de folhas semicuráveis ​​correspondentes devem ser usados ​​para a prensagem, e os materiais especiais que nunca foram usados ​​precisam verificar o Parâmetros do processo.
2.6 Processo de perfuração
Devido à sobreposição de cada camada, a placa e a camada de cobre são supergrossas, o que provoca grande desgaste na broca e é fácil de quebrar a ferramenta. O número de furos, velocidade de queda e velocidade de rotação devem ser reduzidos de forma adequada. Meça com precisão a expansão e contração da placa, fornecendo coeficiente preciso; O número de camadas ≥14, diâmetro do furo ≤0.2 mm ou furo para linha de distância ≤0.175 mm, o uso de precisão do furo ≤0.025 mm de produção de broca; A perfuração escalonada é usada para diâmetro de φ4.0 mm ou superior, a perfuração escalonada é usada para a proporção de espessura para diâmetro 12: 1 e a perfuração positiva e negativa é usada para a produção. Controle a frente de perfuração e o diâmetro do furo. Tente usar uma nova faca ou esmerilhe 1 faca para furar a placa superior. O diâmetro do furo deve ser controlado dentro de 25um. A fim de resolver o problema de rebarba de perfuração de placa de cobre espessa em alto nível, é provado por teste de lote que usando almofada de alta densidade, o número da placa de empilhamento é um e o tempo de moagem da broca de perfuração é controlado dentro de 3 vezes pode efetivamente melhorar a rebarba de furo de perfuração

Para alta frequência, alta velocidade e transmissão de dados em massa de placa alta, a tecnologia de perfuração traseira é uma maneira eficaz de melhorar a integridade do sinal. A broca posterior controla principalmente o comprimento da ponta residual, a consistência da localização do furo entre dois furos de perfuração e o fio de cobre no furo. Nem todos os equipamentos do sondador têm função de perfuração traseira, é necessário realizar uma atualização técnica do equipamento do sondador (com função de perfuração traseira) ou adquirir um perfurador com função de perfuração traseira. As técnicas de perfuração posterior usadas na literatura da indústria relevante e produção em massa madura incluem principalmente: método tradicional de perfuração posterior de controle de profundidade, perfuração posterior com camada de feedback de sinal na camada interna, cálculo da perfuração posterior de profundidade de acordo com a proporção da espessura da placa, que não ser repetido aqui.
Três, teste de confiabilidade
A tabuleiro de alto nível é geralmente a placa de sistema, mais espessa do que a placa multicamada convencional, mais pesada, maior tamanho da unidade, a capacidade de calor correspondente também é maior, na soldagem, a necessidade de mais calor, o tempo de alta temperatura de soldagem é longo. Leva de 50 a 90 segundos a 217 ℃ (ponto de fusão da solda de estanho-prata-cobre) e a velocidade de resfriamento da placa alta é relativamente lenta, então o tempo de teste da soldagem por refluxo é estendido. Em combinação com os padrões ipC-6012C, IPC-TM-650 e requisitos da indústria, o principal teste de confiabilidade da placa alta é descrito na Tabela 2.

Table2