Nivelul înalt PCB este în general definit ca 10 straturi – 20 de straturi sau mai mult din placă de circuite multi-strat înalt. Procesarea este mai dificilă decât placa tradițională cu mai multe straturi, iar cerințele sale de calitate și fiabilitate sunt ridicate. Este utilizat în principal în echipamente de comunicații, servere high-end, electronice medicale, aviație, control industrial, militar și alte domenii. În ultimii ani, cererea de piață a plăcilor mari în comunicații aplicate, stații de bază, aviație, domenii militare și alte domenii este încă puternică și, odată cu dezvoltarea rapidă a pieței echipamentelor de telecomunicații din China, perspectiva unei piețe a plăcilor înalte este promițătoare .
În prezent, producția la scară largă a producătorilor de PCB de nivel înalt din China provine în principal de la întreprinderi finanțate din străinătate sau de la un număr mic de întreprinderi interne. Producția de circuite la nivel înalt necesită nu numai investiții mai mari în tehnologie și echipamente, ci necesită și acumularea de experiență a personalului tehnic și a personalului de producție. În același timp, importul procedurilor de certificare a clienților la nivel înalt sunt stricte și greoaie, astfel încât placa de circuit la nivel înalt intră în întreprindere cu un prag mai mare, iar ciclul de producție de industrializare este mai lung. Numărul mediu de straturi de PCB a devenit un indice tehnic important pentru a măsura nivelul tehnic și structura produselor întreprinderilor PCB. Această lucrare descrie pe scurt principalele dificultăți de procesare întâmpinate în producția de circuite de nivel înalt și introduce punctele de control cheie ale procesului de producție cheie al plăcii de circuite de nivel înalt pentru referință.
Una, principalele dificultăți de producție
În comparație cu caracteristicile produselor convenționale pentru placa de circuit, placa de circuit de nivel înalt are caracteristicile părților mai groase ale plăcii, mai multe straturi, linii și găuri mai dense, dimensiune mai mare a unității, strat mediu mai subțire etc., și spațiul interior, inter -alinierea stratului, controlul impedanței și cerințele de fiabilitate sunt mai stricte.
1.1 Dificultatea alinierii între straturi
Datorită numărului mare de straturi de placă înalte, capătul de proiectare al clientului are cerințe din ce în ce mai stricte privind alinierea straturilor PCB. De obicei, toleranța de aliniere între straturi este controlată la ± 75μm. Având în vedere dimensiunea mare a proiectării elementelor de placă înalte, temperatura și umiditatea ambiantă a atelierului de transfer grafic și suprapunerea dislocării cauzată de inconsistența expansiunii și contracției diferitelor straturi de placă de bază, modul de poziționare între straturi și alți factori, face mai dificilă controlul alinierii între straturile plăcii înalte.
1.2 Dificultăți în realizarea circuitului interior
Placa înaltă adoptă materiale speciale, cum ar fi TG mare, viteză mare, frecvență înaltă, cupru gros, strat mediu subțire etc., care prezintă cerințe ridicate privind fabricarea circuitului interior și controlul dimensiunilor grafice, cum ar fi integritatea impedanței transmiterea semnalului, care crește dificultatea fabricării circuitului interior. Lățimea liniei distanța liniei este mică, crește scurtcircuitul deschis, crește mic scurt, rata de trecere scăzută; Există mai multe straturi de semnal în linia densă și crește probabilitatea de a detecta lipsa AOI în stratul interior. Grosimea plăcii interioare a miezului este subțire, ușor de îndoit, rezultând o expunere slabă, ușor de laminat la gravare; Majoritatea plăcilor înalte sunt plăci de sistem, iar dimensiunea unității este mare, astfel încât costul resturilor de produse finite este relativ ridicat.
1.3 Dificultate de presare a producției
Plăcile cu miez interior și plăcile semi-întărite sunt suprapuse și defecte precum plăcuța glisantă, laminarea, cavitatea rășinii și reziduurile cu bule sunt ușor produse în timpul presării. În proiectarea structurii laminate, este necesar să se ia în considerare pe deplin rezistența la căldură a materialului, rezistența la tensiune, cantitatea de adeziv și grosimea mediului și să se stabilească un program rezonabil de presare a plăcilor. Datorită numărului mare de straturi, controlul de expansiune și contracție și compensarea coeficientului de dimensiune nu pot păstra consistența; Stratul subțire de izolație dintre straturi duce cu ușurință la eșecul testului de fiabilitate între straturi. Figura 1 este diagrama defectelor de delaminare a plăcii de rupere după testul de solicitare termică.

1.4 Puncte dificile la foraj
Plăci speciale de cupru cu TG mare, viteză mare, frecvență ridicată și grosime groasă sunt utilizate pentru a crește dificultatea de ascuțire a forajului, a bavurii și a decontaminării. Numărul de straturi, grosimea totală a cuprului și grosimea plăcii, ușor de rupt găurirea cuțitului; Eșec CAF cauzat de densitatea BGA densă și distanțarea îngustă a peretelui; Grosimea plăcii poate duce cu ușurință la problema forării înclinate.
Ii. Controlul proceselor cheie de producție

2.1 Selectarea materialelor
Cu procesare de înaltă performanță pentru componente electronice, mai funcțională în direcția de dezvoltare, în același timp cu frecvență ridicată, dezvoltare cu viteză ridicată a transmisiei semnalului, astfel încât constanta dielectrică a circuitului electronic și pierderea dielectrică sunt scăzute și CTE scăzut, apă scăzută absorbția și materialul placat cu cupru de înaltă performanță mai bine, pentru a satisface cerința de prelucrare a plăcilor superioare și fiabilitate. Furnizorii de plăci utilizate în mod obișnuit includ seria A, seria B, seria C și seria D. Vezi Tabelul 1 pentru compararea principalelor caracteristici ale acestor patru substraturi interioare. Pentru solidificarea jumătății groase superioare a plăcii de circuite din cupru selectează un conținut ridicat de rășină, jumătatea stratului intermediar al stratului de solidificare a fluxului de rășină este suficientă pentru umplerea grafică, stratul dielectric este prea gros ușor pentru a apărea placa finită foarte groasă, în timp ce stratul subțire, dielectric este ușor pentru a avea ca rezultat eșecul testului de presiune ridicată, cum ar fi problema calității, deci alegerea materialului dielectric este foarte importantă.

2.2 Proiectarea structurii laminate
În proiectarea structurii laminate, principalii factori care trebuie luați în considerare sunt rezistența la căldură a materialului, rezistența la tensiune, cantitatea de adeziv și grosimea stratului mediu etc. Ar trebui respectate următoarele principii principale.
(1) Piesa semi-întărită și producătorul plăcii de miez trebuie să fie consistente. Pentru a asigura fiabilitatea PCB-urilor, toate straturile de tablete semicurate ar trebui să evite utilizarea unei singure tablete semicurite 1080 sau 106 (cu excepția cerințelor speciale ale clienților). Atunci când nu este necesară o grosime medie, grosimea mediului dintre straturi trebuie să fie ≥0.09 mm conform IPC-A-600g.
(2) Atunci când clientul necesită o placă TG ridicată, placa miezului și placa semi-întărită trebuie să utilizeze materialul TG ridicat corespunzător.
(3) Substrat interior 3OZ sau mai mare, selectați conținut ridicat de rășină din comprimatele semi-întărite, cum ar fi 1080R / C65%, 1080HR / C 68%, 106R / C 73%, 106HR / C76%; Cu toate acestea, proiectarea structurală a 106 foi semi-întărite cu adeziv ridicat trebuie evitată pe cât posibil pentru a preveni suprapunerea mai multor 106 foi semi-întărite. Deoarece firele din fibră de sticlă sunt prea subțiri, prăbușirea firelor din fibră de sticlă în zona substratului mare va afecta stabilitatea dimensională și laminarea plăcii de explozie.
(4) În cazul în care clientul nu are cerințe speciale, toleranța grosimii mediului intermediar este în general controlată cu +/- 10%. Pentru placa de impedanță, toleranța grosimii mediului este controlată de toleranța IPC-4101 C / M. Dacă factorul de influență a impedanței este legat de grosimea substratului, toleranța plăcii trebuie controlată și de toleranța IPC-4101 C / M.
2.3 Controlul alinierii între straturi
Precizia compensării dimensiunii panoului central și controlul dimensiunii producției trebuie să se bazeze pe datele și datele istorice colectate în producție într-o anumită perioadă de timp pentru a compensa cu precizie dimensiunea grafică a fiecărui strat al panoului superior pentru a asigura coerența extinderea și contracția fiecărui strat al panoului central. Selectați o poziționare de interlaminație de înaltă precizie și foarte fiabilă înainte de apăsare, cum ar fi poziționarea în patru fante (Pin LAM), topirea la cald și combinația de nituri. Cheia pentru a asigura calitatea presării este să configurați procesul de presare adecvat și întreținerea zilnică a presei, să controlați efectul de lipire și răcire și să reduceți problema dislocării dintre straturi. Controlul alinierii între straturi trebuie să fie luat în considerare în mod cuprinzător din valoarea de compensare a stratului interior, apăsând modul de poziționare, presând parametrii procesului, proprietățile materialului și alți factori.
2.4 Procesul liniei interioare
Deoarece capacitatea analitică a mașinii tradiționale de expunere este de aproximativ 50μm, pentru producerea plăcilor de nivel înalt, poate fi introdus imager direct cu laser (LDI) pentru a îmbunătăți capacitatea analitică grafică, capacitatea analitică de aproximativ 20μm. Precizia de aliniere a mașinii tradiționale de expunere este de ± 25μm, iar precizia de aliniere între straturi este mai mare de 50μm. Precizia de poziționare a graficului poate fi îmbunătățită la aproximativ 15 μm, iar precizia de poziționare între straturi poate fi controlată în termen de 30 μm utilizând o mașină de expunere de poziționare de înaltă precizie, care reduce deviația de poziționare a echipamentelor tradiționale și îmbunătățește precizia de poziționare a stratului intermediar bord.
Pentru a îmbunătăți capacitatea de gravare a liniei, este necesar să se acorde o compensare adecvată lățimii liniei și a tamponului (sau inelului de sudură) în proiectarea tehnică, dar trebuie, de asemenea, să se ia în considerare mai detaliat proiectul cu privire la suma de compensare a grafică, cum ar fi circuit de buclă, circuit independent și așa mai departe. Confirmați dacă compensarea proiectului pentru lățimea liniei interioare, distanța liniei, dimensiunea inelului de izolare, linia independentă, distanța dintre gauri este rezonabilă sau modificați proiectarea tehnică. Proiectarea impedanței și a reactanței inductive necesită atenție dacă compensarea proiectată a liniei independente și a liniei de impedanță este suficientă. Parametrii sunt bine controlați la gravare, iar prima piesă poate fi produsă în masă după ce a fost confirmată ca fiind calificată. Pentru a reduce eroziunea laterală de gravare, este necesar să se controleze compoziția soluției de gravare în cea mai bună gamă. Echipamentul tradițional de linie de gravare are o capacitate insuficientă de gravare, astfel încât echipamentul poate fi modificat tehnic sau importat în echipamente de linie de gravare de înaltă precizie pentru a îmbunătăți uniformitatea de gravare, pentru a reduce bavura de gravare, impuritatea de gravare și alte probleme.
2.5 Procesul de presare
În prezent, metodele de poziționare a stratului intermediar înainte de apăsare includ în principal: poziționarea în patru fante (Pin LAM), topire la cald, nit, combinație de topire la cald și nit. Diferite structuri de produse adoptă metode de poziționare diferite. Pentru plăci de nivel înalt, poziționare cu patru fante (Pin LAM) sau fuziune + nituire, OPE perforează găurile de poziționare cu precizie controlată la ± 25μm. În timpul producției în serie, este necesar să verificați dacă fiecare placă este fuzionată în unitate pentru a preveni stratificarea ulterioară. Echipamentul de presare adoptă o presă de susținere de înaltă performanță pentru a îndeplini precizia alinierii între straturi și fiabilitatea plăcii înalte.
În conformitate cu structura laminată a plăcii superioare și materialele utilizate, procedurile de presare corespunzătoare, stabilesc cea mai bună rată de încălzire și curbă, pe procedurile regulate de presare PCB multistrat, adecvate pentru a reduce rata de încălzire a tablelor de presare, timpul de întărire extins la temperatură ridicată, face ca curgerea rășinii, întărirea, în același timp, evitați skateboard-ul în procesul de presare, problema deplasării între straturi. Valoarea materialului TG nu este aceeași placă, nu poate fi aceeași placă de grătar; Parametrii obișnuiți ai plăcii nu pot fi amestecați cu parametrii speciali ai plăcii; Pentru a asigura rezonabilitatea coeficientului de dilatare și contracție, performanța diferitelor plăci și foi semi-întărite este diferită, iar parametrii corespunzători ai foii semi-întărite trebuie utilizați pentru presare, iar materialele speciale care nu au fost utilizate niciodată trebuie să verifice parametrii procesului.
2.6 Procesul de forare
Datorită suprapunerii fiecărui strat, placa și stratul de cupru sunt foarte groase, ceea ce provoacă o uzură gravă a burghiului și este ușor de spart instrumentul de găurit. Numărul de găuri, viteza de cădere și viteza de rotație ar trebui să fie reduse corespunzător. Măsurați cu exactitate expansiunea și contracția plăcii, oferind coeficient precis; Numărul de straturi ≥14, diametrul orificiului ≤0.2mm sau distanța orificiului la linie ≤0.175mm, utilizarea preciziei orificiului ≤0.025mm producția burghiului; Forarea în trepte este utilizată pentru diametrul de .4.0mm sau mai mare, forarea în trepte este utilizată pentru raportul grosime / diametru 12: 1 și forarea pozitivă și negativă este utilizată pentru producție. Controlați frontul de găurire și diametrul găurii. Încercați să utilizați un cuțit de găurit nou sau macinați un cuțit de găurit pentru a găuri placa superioară. Diametrul orificiului trebuie controlat în termen de 1um. Pentru a rezolva problema de bavură a găurii de găurire a plăcii groase de cupru la nivel ridicat, se dovedește prin testul de serie că folosind un tampon cu densitate ridicată, numărul plăcii de stivuire este unul și timpul de măcinare al bitului de găurire este controlat în decurs de 25 ori poate îmbunătăți efectiv bavura de gaura de foraj

Pentru transmisia de date de înaltă frecvență, viteză mare și masă a plăcilor mari, tehnologia de găurire înapoi este o modalitate eficientă de a îmbunătăți integritatea semnalului. Burghiul din spate controlează în principal lungimea butucului rezidual, consistența poziționării găurilor între două găuri de găurire și firul de cupru din gaură. Nu toate echipamentele de foraj au funcția de găurire înapoi, este necesar să efectuați o actualizare tehnică a echipamentului de foraj (cu funcție de găurire în spate) sau achiziționați un burghiu cu funcție de găurire înapoi. Tehnicile de găurire în spate utilizate în literatura de specialitate relevantă și producția de masă matură includ în principal: metoda tradițională de găurire înapoi a adâncimii, găurirea înapoi cu stratul de reacție a semnalului în stratul interior, calcularea găurii în adâncime în funcție de raportul grosimii plăcii, care nu va să fie repetat aici.
Trei, test de fiabilitate
tablă de nivel înalt este, în general, placa de sistem, mai groasă decât placa convențională multistrat, dimensiunea unității mai grea, mai mare, capacitatea de căldură corespunzătoare este, de asemenea, mai mare, în sudare, necesitatea de mai multă căldură, timpul de sudare la temperatură ridicată este lung. Durează 50-90 de secunde la 217 ℃ (punctul de topire al lipirii de staniu-argint-cupru), iar viteza de răcire a plăcii înalte este relativ lentă, astfel încât timpul de testare a sudurii la reflux este prelungit. În combinație cu standardele ipC-6012C, IPC-TM-650 și cerințele industriei, principalul test de fiabilitate al plăcii înalte este descris în Tabelul 2.

Table2