На высоком уровне печатная плата обычно определяется как 10 слоев – 20 или более слоев высокая многослойная печатная плата. Ее сложнее обрабатывать, чем традиционную многослойную печатную плату, и к ней предъявляются высокие требования к качеству и надежности. Он в основном используется в коммуникационном оборудовании, высокопроизводительных серверах, медицинской электронике, авиации, промышленном управлении, военной и других областях. В последние годы спрос на рынке высотных плат в прикладной связи, базовых станциях, авиации, военном деле и других областях все еще высок, и с быстрым развитием рынка телекоммуникационного оборудования Китая перспективы рынка высотных плат являются многообещающими. .
В настоящее время крупномасштабное производство высокопроизводительных производителей печатных плат в Китае в основном осуществляется предприятиями с иностранным финансированием или небольшим количеством отечественных предприятий. Производство печатных плат высокого уровня требует не только более высоких технологий и инвестиций в оборудование, но также требует накопления опыта технического и производственного персонала. В то же время импорт процедур сертификации клиентов плат высокого уровня является строгим и обременительным, поэтому печатная плата высокого уровня входит в предприятие с более высоким порогом, а производственный цикл индустриализации длиннее. Среднее количество слоев печатных плат стало важным техническим показателем для измерения технического уровня и структуры продукции предприятий, производящих печатные платы. В этом документе кратко описаны основные технологические трудности, возникающие при производстве печатных плат высокого уровня, и представлены ключевые контрольные точки ключевого процесса производства печатных плат высокого уровня для вашей справки.
Во-первых, основные производственные трудности
По сравнению с характеристиками обычных печатных плат, печатная плата высокого уровня имеет характеристики более толстых частей платы, большего количества слоев, более плотных линий и отверстий, большего размера блока, более тонкого среднего слоя и т. Д., А также внутреннего пространства между ними. – требования к выравниванию слоев, контролю импеданса и надежности стали более строгими.
1.1 Сложность межслоевого выравнивания
Из-за большого количества высотных слоев печатной платы, клиентская сторона предъявляет все более строгие требования к выравниванию слоев печатной платы. Обычно допуск на совмещение между слоями составляет ± 75 мкм. Учитывая большой размер конструкции высотных панелей, температуру и влажность окружающей среды в цехе переноса графики, а также наложение дислокаций, вызванное несогласованностью расширения и сжатия различных слоев основной платы, режимом позиционирования между слоями и другими факторами, это затрудняет контроль совмещения слоев высотной плиты.
1.2 Трудности при изготовлении внутреннего контура
Высотная плата использует специальные материалы, такие как высокий TG, высокая скорость, высокая частота, толстая медь, тонкий средний слой и т. Д., Что выдвигает высокие требования к изготовлению внутренней схемы и контролю размера изображения, например целостности импеданса. передача сигнала, что увеличивает сложность изготовления внутренней схемы. Расстояние между линиями ширины линии невелико, увеличение разомкнутого короткого замыкания, увеличение микро-короткого замыкания, низкая скорость прохождения; В плотной линии больше сигнальных слоев, и вероятность обнаружения пропуска AOI во внутреннем слое увеличивается. Толщина пластины с внутренним сердечником мала, легко складывается, что приводит к плохому экспонированию, легко перекатывается при травлении; Большинство высотных плат – это системные платы, а размер блока большой, поэтому стоимость лома готовой продукции относительно высока.
1.3 Сложность прессования
Множественные внутренние основные пластины и полуотвержденные пластины накладываются друг на друга, и во время прессования легко возникают такие дефекты, как скользящая пластина, ламинация, полость из смолы и пузырьковые остатки. При проектировании многослойной конструкции необходимо полностью учитывать термостойкость материала, сопротивление напряжению, количество клея и толщину материала, а также установить разумную программу прессования высотных плит. Из-за большого количества слоев контроль расширения и усадки и компенсация размерного коэффициента не могут обеспечить согласованность; Тонкий изоляционный слой между слоями легко приводит к сбою проверки надежности между слоями. На рис. 1 представлена ​​диаграмма дефектов отслоения разрывной пластины после испытания на термическую нагрузку.

1.4 Сложные места при бурении
Специальные медные пластины с высоким TG, высокой скоростью, высокой частотой и большой толщиной используются для увеличения сложности сверления шероховатости, заусенцев и обеззараживания. Количество слоев, общая толщина меди и толщина пластины, легко сломать сверление ножа; Отказ CAF, вызванный плотным BGA и узким расстоянием между стенками отверстий; Толщина пластины может легко привести к проблеме сверления с перекосом.
II. Контроль ключевых производственных процессов

2.1 Выбор материала
С высокой производительностью обработки для электронных компонентов, более функциональной в направлении развития, в то же время с высокой частотой, высокой скоростью развития передачи сигнала, поэтому диэлектрическая постоянная материала электронной схемы и диэлектрические потери низкие, а низкий CTE, низкий уровень воды абсорбционный и высокоэффективный медный плакированный материал лучше, чтобы удовлетворить требования обработки и надежности верхней пластины. Обычно используемые поставщики пластин в основном включают серию A, серию B, серию C и серию D. См. Таблицу 1 для сравнения основных характеристик этих четырех внутренних подложек. Для верхнего толстого половинного затвердевания медной печатной платы выбирается высокое содержание смолы, межслойная половина слоя затвердевания потока смолы достаточна для заполнения графики, диэлектрический слой слишком толстый, готовая пластина может выглядеть очень толстой, тогда как наклонный тонкий, диэлектрический слой легко Это может привести к отказу от многослойной среды при испытании под высоким давлением, например, к проблеме качества, поэтому выбор диэлектрического материала очень важен.

2.2 Проектирование ламинированной конструкции
При проектировании ламинированной структуры основными факторами, которые необходимо учитывать, являются термостойкость материала, сопротивление напряжению, количество клея и толщина среднего слоя и т. Д. Следует соблюдать следующие основные принципы.
(1) Полуотвержденная деталь и производитель основной пластины должны соответствовать друг другу. Чтобы гарантировать надежность печатной платы, для всех слоев полуотвержденных таблеток следует избегать использования одиночных 1080 или 106 полуотвержденных таблеток (за исключением особых требований клиентов). Когда нет требований к средней толщине, толщина материала между слоями должна быть ≥0.09 мм в соответствии с IPC-A-600g.
(2) Если заказчику требуется пластина с высоким TG, для основной пластины и полуотвержденной пластины следует использовать соответствующий материал с высоким TG.
(3) Внутренний субстрат 3OZ или выше, выберите в полуотвержденных таблетках с высоким содержанием смолы, например 1080R / C65%, 1080HR / C 68%, 106R / C 73%, 106HR / C76%; Однако следует избегать структурной конструкции из 106 полуотвержденных листов с высоким содержанием адгезива, насколько это возможно, чтобы предотвратить перекрытие множества 106 полуотвержденных листов. Поскольку пряжа из стекловолокна слишком тонкая, смятие пряжи из стекловолокна на большой площади подложки повлияет на стабильность размеров и ламинацию взрывной пластины.
(4) Если заказчик не предъявляет особых требований, допуск по толщине межслойной среды обычно контролируется в пределах +/- 10%. Для импедансной пластины допуск по толщине материала контролируется допуском IPC-4101 C / M. Если фактор, влияющий на импеданс, связан с толщиной подложки, допуск пластины также должен контролироваться допуском IPC-4101 C / M.
2.3 Контроль межслоевого выравнивания
Точность компенсации размера внутренней основной панели и управления производственным размером должна основываться на данных и исторических данных, собранных в процессе производства за определенный период времени, чтобы точно компенсировать размер графического изображения каждого слоя верхней панели, чтобы обеспечить согласованность изображения. расширение и сжатие каждого слоя основной панели. Выберите высокоточное и высоконадежное позиционирование переслаивания перед прессованием, такое как позиционирование с четырьмя пазами (Pin LAM), комбинация термоклея и заклепок. Ключом к обеспечению качества прессования является настройка соответствующего процесса прессования и ежедневного обслуживания пресса, контроль прессующего клея и охлаждающего эффекта, а также уменьшение проблемы смещения между слоями. Контроль выравнивания слоев необходимо всесторонне учитывать, исходя из значения компенсации внутреннего слоя, режима позиционирования прессования, параметров процесса прессования, свойств материала и других факторов.
2.4 Внутренний технологический процесс
Поскольку аналитическая емкость традиционной экспонирующей машины составляет около 50 мкм, для производства высокоуровневых плат может быть использован лазерный сканер прямого изображения (LDI) для улучшения графической аналитической емкости, аналитическая емкость около 20 мкм. Точность выравнивания традиционного экспонирующего аппарата составляет ± 25 мкм, а точность выравнивания между слоями превышает 50 мкм. Точность позиционирования на графике может быть повышена до примерно 15 мкм, а точность позиционирования между слоями можно контролировать в пределах 30 мкм с помощью высокоточного позиционирующего экспонирующего устройства, что уменьшает отклонение позиционирования традиционного оборудования и повышает точность позиционирования между слоями высотного здания. доска.
Чтобы улучшить способность к травлению линии, необходимо обеспечить надлежащую компенсацию ширины линии и контактной площадки (или сварочного кольца) в техническом проекте, но также необходимо более детально рассмотреть вопрос о величине компенсации специального графика, такая как контурная цепь, независимая схема и так далее. Убедитесь, что расчетная компенсация для ширины внутренней линии, расстояния между линиями, размера изоляционного кольца, независимой линии, расстояния между отверстиями и линией является разумной, или измените технический проект. Расчет импеданса и индуктивного реактивного сопротивления требует внимания к тому, достаточно ли проектной компенсации независимой линии и линии полного сопротивления. Параметры хорошо контролируются при травлении, и первая деталь может быть произведена серийно после подтверждения квалификации. Чтобы уменьшить боковую эрозию травления, необходимо контролировать состав травильного раствора в наилучшем диапазоне. Традиционное оборудование линии травления имеет недостаточную способность травления, поэтому оборудование можно технически модифицировать или импортировать в оборудование линии высокоточного травления, чтобы улучшить однородность травления, уменьшить заусенцы травления, примеси травления и другие проблемы.
2.5 Процесс прессования
В настоящее время методы межслойного позиционирования перед прессованием в основном включают: позиционирование с четырьмя пазами (Pin LAM), термоклей, заклепка, термоклей и комбинация заклепок. В разных товарных структурах используются разные методы позиционирования. Для пластин высокого уровня, позиционирования с четырьмя пазами (Pin LAM) или сплавления + клепки OPE пробивает отверстия для позиционирования с точностью до ± 25 мкм. Во время серийного производства необходимо проверять, сплавлена ​​ли каждая пластина в единицу, чтобы предотвратить последующее расслоение. В прессовом оборудовании используется высокопроизводительный поддерживающий пресс, обеспечивающий точность выравнивания слоев и надежность высотной плиты.
В соответствии с многослойной структурой верхней пластины и используемыми материалами, соответствующие процедуры прессования устанавливают лучшую скорость нагрева и кривую, при обычных процедурах прессования многослойных печатных плат, подходящие для снижения скорости нагрева листового металла прессования, увеличенного времени высокотемпературного отверждения, делают поток смолы, отверждение, в то же время избегайте скейтборда в процессе прессования, проблема смещения межслоев. Значение TG материала – это не та же доска, не может быть такой же решетчатой ​​доской; Обычные параметры платы нельзя смешивать со специальными параметрами платы; Чтобы обеспечить разумный коэффициент расширения и сжатия, характеристики различных плит и полуотвержденных листов различаются, и для прессования следует использовать соответствующие параметры полуотвержденного листа, а специальные материалы, которые никогда не использовались, должны проверять параметры процесса.
2.6 Процесс бурения
Из-за наложения каждого слоя пластина и слой меди имеют очень большую толщину, что вызывает серьезный износ сверла и легко ломает сверло. Количество отверстий, скорость падения и скорость вращения должны быть соответственно уменьшены. Точно измерьте расширение и сжатие пластины, обеспечивая точный коэффициент; Количество слоев ≥14, диаметр отверстия ≤0.2 мм или расстояние от отверстия до линии ≤0.175 мм, использование сверла с точностью ≤0.025 мм; Ступенчатое сверление используется для диаметра φ4.0 мм или выше, ступенчатое сверление используется для соотношения толщины к диаметру 12: 1, а положительное и отрицательное сверление используется для добычи. Контролируйте фронт сверления и диаметр отверстия. Попробуйте использовать новый нож для дрели или заточите 1 нож для сверления, чтобы просверлить верхнюю доску. Диаметр отверстия должен быть в пределах 25 мкм. Чтобы решить проблему заусенцев при высверливании отверстия в толстой медной пластине на высоком уровне, испытанием партии было доказано, что при использовании подушки высокой плотности количество штабелируемых пластин равно единице, а время заточки сверла регулируется в пределах 3 раз, что может эффективно уменьшить заусенец буровая скважина

Для высокочастотной, высокоскоростной и массовой передачи данных с высокой платы технология обратного сверления является эффективным способом улучшения целостности сигнала. Обратное сверло в основном контролирует длину остаточного штыря, постоянство расположения отверстия между двумя просверленными отверстиями и медную проволоку в отверстии. Не все буровое оборудование имеет функцию обратного бурения, необходимо провести техническое перевооружение бурового оборудования (с функцией обратного бурения) или приобрести бурильщика с функцией обратного сверления. Методы обратного сверления, используемые в соответствующей отраслевой литературе и зрелом массовом производстве, в основном включают: традиционный метод обратного сверления с контролем глубины, обратное бурение со слоем обратной связи сигнала во внутреннем слое, расчет обратного сверления на глубину в соответствии с соотношением толщины пластины, которое не будет повторить здесь.
Три, проверка надежности
Освободи Себя доска высокого уровня Как правило, системная плата толще, чем обычная многослойная плата, тяжелее, размер блока больше, соответствующая теплоемкость также больше, при сварке требуется больше тепла, время высокотемпературной сварки длится долго. Это занимает от 50 до 90 секунд при 217 ℃ (точка плавления припоя олово-серебро-медь), а скорость охлаждения высотной пластины относительно низкая, поэтому время испытания сварки оплавлением увеличивается. В сочетании со стандартами ipC-6012C, IPC-TM-650 и отраслевыми требованиями основные испытания надежности высотной плиты описаны в таблице 2.

Table2