Kontrolli kryesor i procesit të prodhimit për Nivelin e Lartë PCB Bordi

Bordi qarkor i lartë përcaktohet përgjithësisht si një bord qarkor me shumë shtresa me 10-20 kate ose më shumë, i cili është më i vështirë të përpunohet sesa ai tradicional bordi qarkor me shumë shtresa dhe ka cilësi të lartë dhe kërkesa të besueshmërisë. Përdoret kryesisht në pajisjet e komunikimit, serverët e nivelit të lartë, elektronikën mjekësore, aviacionin, kontrollin industrial, ushtrinë dhe fushat e tjera. Vitet e fundit, kërkesa e tregut për borde të larta në fushat e komunikimit të aplikacioneve, stacionit bazë, aviacionit dhe ushtrisë është ende e fortë. Me zhvillimin e shpejtë të tregut të pajisjeve të telekomit në Kinë, perspektiva e tregut e bordeve të larta është premtuese.

Aktualisht, Prodhues PCBS që mund të prodhojnë në masë PCB të lartë në Kinë vijnë kryesisht nga ndërmarrje të financuara nga jashtë ose disa ndërmarrje vendase. Prodhimi i PCB-ve të larta kërkon jo vetëm investime në teknologji dhe pajisje më të larta, por edhe akumulimin e përvojës së teknikëve dhe personelit të prodhimit. Në të njëjtën kohë, procedurat e certifikimit të klientit për importimin e PCB-ve të larta janë të rrepta dhe të vështira. Prandaj, pragu për PCB të lartë për të hyrë në ndërmarrje është i lartë dhe cikli i prodhimit të industrializimit është i gjatë. Numri mesatar i shtresave të PCB është bërë një indeks i rëndësishëm teknik për të matur nivelin teknik dhe strukturën e produktit të ndërmarrjeve PCB. Ky punim përshkruan shkurtimisht vështirësitë kryesore të përpunimit të hasura në prodhimin e PCB-ve të larta dhe prezanton pikat kryesore të kontrollit të proceseve kryesore të prodhimit të PCB-ve të larta për referencën tuaj.

1, Vështirësitë kryesore të prodhimit

Krahasuar me karakteristikat e produkteve konvencionale të bordeve të qarkut, bordi i qarkut të lartë ka karakteristikat e dërrasave më të trasha, më shumë shtresa, linja më të dendura dhe vias, madhësi më të madhe njësie, shtresë më të hollë dielektrike dhe kërkesa më të rrepta për hapësirën e brendshme, shtrirje ndër shtresore, kontroll të rezistencës dhe besueshmërinë.

1.1 vështirësi në shtrirjen ndër shtresore

Për shkak të numrit të madh të shtresave të bordeve të larta, fundi i dizajnit të klientit ka kërkesa gjithnjë e më të rrepta për shtrirjen e shtresave të PCB, dhe toleranca e shtrirjes midis shtresave zakonisht kontrollohet në μ 75 μm. Duke marrë parasysh modelin e madhësisë së njësisë së bordit të lartë, temperaturën dhe lagështinë e ambientit të seminarit të transferimit të grafikës, mbivendosjen e zhvendosjes dhe mënyrën e pozicionimit të shtresave të shkaktuar nga zgjerimi dhe tkurrja jokonsistente e shtresave të ndryshme të bordit bazë, është më e vështirë të kontrollosh shtresën e brendshme përafrimi i bordit të lartë.

1.2 vështirësi në bërjen e qarkut të brendshëm

Bordi shumëkatëshe miraton materiale të veçanta si Tg të lartë, shpejtësi të lartë, frekuencë të lartë, bakër të trashë dhe shtresë të hollë dielektrike, e cila parashtron kërkesa të larta për fabrikimin dhe kontrollin grafik të madhësisë së qarkut të brendshëm, siç është integriteti i sinjalit të rezistencës. transmetimi, i cili rrit vështirësinë e fabrikimit të qarkut të brendshëm. Gjerësia e linjës dhe hapësira e linjave janë të vogla, qarqet e hapura dhe të shkurtra rriten, mikro shkurtër rritet dhe shkalla e kualifikimit është e ulët; Ka shumë shtresa sinjalizuese të linjave të imëta, dhe probabiliteti i mungesës së zbulimit të AOI në shtresën e brendshme rritet; Pllaka e brendshme thelbësore është e hollë, e lehtë për tu palosur, duke rezultuar në ekspozim të dobët dhe është e lehtë të rrokulliset pas gdhendjes; Shumica e bordeve të larta janë borde të sistemit me madhësi të madhe njësie, dhe kostoja e heqjes së produkteve të gatshme është relativisht e lartë.

1.3 vështirësi të ngutshme të prodhimit

Kur pllakat e shumëfishta të brendshme të brendshme dhe fletët gjysmë të pjekura mbivendosen, defekte të tilla si pllaka rrëshqitëse, delaminimi, zgavra e rrëshirës dhe mbetjet e flluskave janë të lehta të ndodhin në prodhimin e shtrëngimit. Kur hartoni strukturën e petëzuar, është e nevojshme të merret parasysh plotësisht rezistenca ndaj nxehtësisë, rezistenca ndaj tensionit, sasia e mbushjes së zamit dhe trashësia e mesme e materialit, dhe të vendosni një program të arsyeshëm të shtypjes së pllakave me rritje të lartë. Ka shumë shtresa, dhe kontrolli i zgjerimit dhe tkurrjes dhe kompensimi i koeficientit të madhësisë nuk mund të jetë konsistent; Shtresa e izolimit interlayer është e hollë, gjë që është e lehtë të çojë në dështimin e testit të besueshmërisë së interlayer. Fig. 1 është një diagramë e defektit të shpërthimit të pllakës pas provës së stresit termik.

Fig.1

1.4 vështirësi shpimi

Përdorimi i pllakave speciale Tg të larta, me shpejtësi të lartë, me frekuencë të lartë dhe të trasha bakri rrit vështirësinë e vrazhdësisë së shpimit, shpimit të gropës dhe shpimit të fëlliqësisë. Ka shumë shtresa, trashësia totale e bakrit dhe trashësia e pllakës janë grumbulluar, dhe mjeti i shpimit është i lehtë për t’u thyer; Dështimi i kafesë i shkaktuar nga BGA i dendur dhe ndarja e ngushtë e mureve në vrima; Për shkak të trashësisë së pllakës, është e lehtë të shkaktosh problemin e shpimit të zhdrejtë.

2, Kontrolli kryesor i procesit të prodhimit

2.1 përzgjedhja e materialit

Me zhvillimin e përbërësve elektronikë në drejtim të performancës së lartë dhe shumëfunksionale, ai gjithashtu sjell transmetim të sinjalit me frekuencë të lartë dhe shpejtësi të lartë. Prandaj, kërkohet që konstanta dielektrike dhe humbja dielektrike e materialeve të qarkut elektronik të jenë relativisht të ulëta, si dhe CTE e ulët, thithja e ulët e ujit dhe materialet më të mira të petëzuara të veshura me bakër, në mënyrë që të plotësojnë kërkesat e përpunimit dhe besueshmërisë së lartë -tabelat e ngritjes. Furnizuesit e zakonshëm të pllakave përfshijnë kryesisht një seri, seri B, seri C dhe seri D. Shihni Tabelën 1 për krahasimin e karakteristikave kryesore të këtyre katër nënshtresave të brendshme. Për tabelën e qarkut të bakrit të trashë të lartë, zgjidhet fleta gjysmë e kuruar me përmbajtje të lartë rrëshire. Sasia e rrjedhës së zamit të fletës gjysmë të pjekur në mes të shtresës është e mjaftueshme për të mbushur grafikat e shtresës së brendshme. Nëse shtresa e mesme izoluese është shumë e trashë, bordi i përfunduar është i lehtë të jetë shumë i trashë. Përkundrazi, nëse shtresa e mesme izoluese është shumë e hollë, është e lehtë të shkaktosh probleme cilësore siç janë shtresimi i mesëm dhe dështimi i provës së tensionit të lartë. Prandaj, përzgjedhja e materialeve izoluese të mesme është shumë e rëndësishme.

2.2 dizajni i strukturës së petëzuar

Faktorët kryesorë që merren parasysh në hartimin e strukturës së petëzuar janë rezistenca ndaj nxehtësisë, rezistenca ndaj tensionit, sasia e mbushjes së ngjitësit dhe trashësia e shtresës dielektrike të materialit, dhe parimet kryesore të mëposhtme duhet të ndiqen.

(1) Prodhuesi i fletës gjysmë të kuruar dhe pllakës bazë duhet të jetë konsistent. Për të siguruar besueshmërinë e PCB -së, fletë e vetme gjysmë e kuruar 1080 ose 106 nuk do të përdoret për të gjitha shtresat e fletës gjysmë të kuruar (përveç nëse konsumatori ka kërkesa të veçanta). Kur klienti nuk ka kërkesa për trashësi të mesme, trashësia mesatare midis shtresave duhet të garantohet të jetë ≥ 0.09mm sipas ipc-a-600g.

(2) Kur konsumatorët kërkojnë pllakë të lartë Tg, pllaka bazë dhe fleta gjysmë e kuruar do të përdorin materiale përkatëse të larta Tg.

(3) Për substratin e brendshëm 3oz ose më lart, zgjidhni fletën gjysmë të kuruar me përmbajtje të lartë rrëshire, të tilla si 1080r / C65%, 1080hr / C 68%, 106R / C 73%, 106hr / C76%; Sidoqoftë, dizajni strukturor i të gjitha 106 fletëve gjysmë të pjekura me zam të lartë duhet të shmanget sa më shumë që të jetë e mundur për të parandaluar mbivendosjen e 106 çarçafëve të shumtë të gjysmë të kuruar. Për shkak se fijet e fibrave të qelqit janë shumë të holla, fijet e fibrave të qelqit shemben në zonën e madhe të substratit, gjë që ndikon në qëndrueshmërinë dimensionale dhe shpërthimin e pllakës.

(4) Nëse konsumatori nuk ka kërkesa të veçanta, toleranca e trashësisë së shtresës dielektrike ndër shtresore kontrollohet në përgjithësi me + / – 10%. Për pllakën e rezistencës, toleranca e trashësisë dielektrike kontrollohet nga toleranca ipc-4101 C / M. Nëse faktori ndikues i impedancës lidhet me trashësinë e substratit, toleranca e pllakës gjithashtu duhet të kontrollohet nga toleranca ipc-4101 C / M.

2.3 kontrolli i shtrirjes së interlayer

Për saktësinë e kompensimit të madhësisë së bordit të brendshëm dhe kontrollin e madhësisë së prodhimit, është e nevojshme që të kompensohet me saktësi madhësia grafike e secilës shtresë të bordit të lartë përmes të dhënave dhe përvojës historike të të dhënave të mbledhura në prodhim për një kohë të caktuar për të siguruar qëndrueshmërinë e zgjerimi dhe tkurrja e secilës shtresë të bordit bazë. Përzgjidhni mënyrën e pozicionimit të shtresave me saktësi të lartë dhe të besueshme para se të shtypni, të tilla si pin Lam, shkrirje e nxehtë dhe kombinim me thumba. Vendosja e procedurave të përshtatshme të procesit të shtypjes dhe mirëmbajtja ditore e shtypit janë çelësi për të siguruar cilësinë e shtypjes, kontrollimin e ngjitësit të shtypjes dhe efektit të ftohjes dhe zvogëlimin e problemit të zhvendosjes së shtresave. Kontrolli i shtrirjes ndërmjet shtresave duhet të merret parasysh në mënyrë gjithëpërfshirëse nga faktorë të tillë si vlera e kompensimit të shtresës së brendshme, mënyra e pozicionimit të presionit, parametrat e procesit të shtypjes, karakteristikat e materialit etj.

2.4 procesi i vijës së brendshme

Për shkak se aftësia analitike e makinës tradicionale të ekspozimit është më pak se 50 μ M. për prodhimin e pllakave të larta, mund të prezantohet imazheri direkt me lazer (LDI) për të përmirësuar aftësinë e analizës grafike, e cila mund të arrijë 20 μ M ose më shumë. Saktësia e shtrirjes së makinës ekspozuese tradicionale është ± 25 μm. Saktësia e shtrirjes ndër-shtresore është më e madhe se 50 μ m。 Duke përdorur makinë ekspozimi të shtrirjes me precizion të lartë, saktësia e shtrirjes grafike mund të përmirësohet në 15 μM, kontrolli i saktësisë së shtrirjes ndër-shtresore 30 μM, gjë që zvogëlon devijimin e shtrirjes së pajisjeve tradicionale dhe përmirëson saktësia e shtrirjes së interlayer të pllakës së lartë.

Për të përmirësuar kapacitetin e gdhendjes së linjës, është e nevojshme të jepni kompensim të përshtatshëm për gjerësinë e linjës dhe jastëkut (ose unazës së saldimit) në projektimin inxhinierik, si dhe konsideratë më të detajuar të projektimit për shumën e kompensimit të veçantë grafika, të tilla si linja e kthimit dhe linja e pavarur. Konfirmoni nëse kompensimi i projektimit i gjerësisë së brendshme të linjës, distancës së linjës, madhësisë së unazës së izolimit, linjës së pavarur dhe distancës nga vrima në linjë është e arsyeshme, përndryshe ndryshoni modelin inxhinierik. Ekzistojnë kërkesa të projektimit të rezistencës dhe reaktancës induktive. Kushtojini vëmendje nëse kompensimi i projektimit të linjës së pavarur dhe linjës së rezistencës është i mjaftueshëm. Kontrolloni parametrat gjatë gdhendjes. Prodhimi i serisë mund të kryhet vetëm pasi pjesa e parë të konfirmohet se është e kualifikuar. Për të zvogëluar gërryerjen e anës së gdhendjes, është e nevojshme të kontrolloni përbërjen kimike të secilit grup të zgjidhjes së gdhendjes brenda intervalit më të mirë. Pajisjet tradicionale të linjës së gdhendjes kanë kapacitet të pamjaftueshëm të gdhendjes. Pajisjet mund të transformohen teknikisht ose të importohen në pajisje të linjës së gdhendjes me precizion të lartë për të përmirësuar uniformitetin e gdhendjes dhe për të zvogëluar problemet si skaji i ashpër dhe gdhendja e papastër.

2.5 procesi i shtypjes

Aktualisht, metodat e pozicionimit të interlayer para shtypjes përfshijnë kryesisht: pin Lam, shkrirje të nxehtë, gozhdë dhe kombinimin e shkrirjes së nxehtë dhe gozhdës. Metoda të ndryshme pozicionimi miratohen për struktura të ndryshme produkti. Për pllakën e lartë, duhet të përdoret metoda e pozicionimit me katër çarë (pin Lam) ose metoda fusion + thumba. Makina e shpimit të operës do të shpojë vrimën e pozicionimit dhe saktësia e goditjes do të kontrollohet brenda ± 25 μm。 Gjatë shkrirjes, rrezet X do të përdoren për të kontrolluar devijimin e shtresës së pllakës së parë të bërë nga makina rregulluese, dhe grumbullin mund të bëhet vetëm pasi të jetë kualifikuar devijimi i shtresës. Gjatë prodhimit të serisë, është e nevojshme të kontrolloni nëse çdo pllakë është shkrirë në njësi për të parandaluar delaminimin pasues. Pajisjet e shtypjes miratojnë presë mbështetës me performancë të lartë për të përmbushur saktësinë dhe besueshmërinë e shtrirjes midis shtresave të pllakave të larta.

Sipas strukturës së petëzuar të dërrasës së lartë dhe materialeve të përdorura, studioni procedurën e përshtatshme të shtypjes, vendosni shkallën dhe kurbën më të mirë të rritjes së temperaturës, zvogëloni në mënyrë të përshtatshme shkallën e rritjes së temperaturës së bordit të shtypur në procedurën konvencionale të shtypjes së pllakës me shumë shtresa, zgjasni kohën e tharjes me temperaturë të lartë, bëni që rrëshira të rrjedhë plotësisht dhe të ngurtësohet, dhe të shmangni problemet siç janë pllaka rrëshqitëse dhe zhvendosja ndër shtresore në procesin e shtypjes. Pllakat me vlera të ndryshme TG nuk mund të jenë të njëjta me pllakat e grilave; Pllakat me parametra të zakonshëm nuk mund të përzihen me pllaka me parametra të veçantë; Për të siguruar racionalitetin e koeficientit të dhënë të zgjerimit dhe tkurrjes, vetitë e pllakave të ndryshme dhe fletëve gjysmë të pjekura janë të ndryshme, kështu që parametrat përkatës të fletës gjysmë të kuruar duhet të shtypen, dhe parametrat e procesit duhet të verifikohen për materiale të veçanta që kanë nuk është përdorur kurrë.

2.6 procesi i shpimit

Për shkak të trashësisë së tepërt të pllakës dhe shtresës së bakrit të shkaktuar nga mbivendosja e secilës shtresë, pjesa e stërvitjes është e veshur seriozisht dhe është e lehtë të prishësh gropën e stërvitjes. Numri i vrimave, shpejtësia e rënies dhe shpejtësia e rrotullimit duhet të zvogëlohen në mënyrë të përshtatshme. Matni me saktësi zgjerimin dhe tkurrjen e pllakës për të siguruar koeficient të saktë; Nëse numri i shtresave ≥ 14, diametri i vrimës ≤ 0.2mm ose distanca nga vrima në vijë ≤ 0.175mm, pajisja e shpimit me saktësinë e pozicionit të vrimës ≤ 0.025mm do të përdoret për prodhim; diametri φ Diametri i vrimës mbi 4.0mm miraton hapjen hap pas hapi, dhe raporti i diametrit të trashësisë është 12: 1. Prodhohet me shpime hap pas hapi dhe shpime pozitive dhe negative; Kontrolloni trashësinë e gropës dhe vrimës së shpimit. Pllaka e lartë duhet të shpohet me një thikë të re stërvitjeje ose një thikë bluarëse sa më shumë që të jetë e mundur, dhe trashësia e vrimës duhet të kontrollohet brenda 25um. Për të përmirësuar problemin e gropës së shpimit të pllakës së bakrit të trashë të lartë, përmes verifikimit të serisë, përdorimit të pllakës mbështetëse me densitet të lartë, numri i pllakave të petëzuara është një, dhe koha e bluarjes së stërvitjes kontrollohet brenda 3 herë, e cila mund të përmirësojë në mënyrë efektive gropën e shpimit

Për bordin shumëkatëshe të përdorur për frekuencë të lartë, transmetim i të dhënave me shpejtësi të lartë dhe masive, shpimi i shpinës është një metodë efektive për të përmirësuar integritetin e sinjalit. Shpimi i pasëm kryesisht kontrollon gjatësinë e mbetur të cungut, qëndrueshmërinë e pozicionit të vrimës të dy vrimave dhe telave të bakrit në vrimë. Jo të gjitha pajisjet e makinës shpuese kanë funksion shpimi prapa, kështu që është e nevojshme të azhurnoni pajisjet e makinës së shpimit (me funksion shpimi mbrapa) ose të blini një makinë shpuese me funksion shpimi mbrapa. Teknologjia e shpimit të pasëm e aplikuar nga literatura e lidhur me industrinë dhe prodhimi masiv i pjekur kryesisht përfshin: metodën tradicionale të shpimit të thellësisë së shpimit, shpimin e pasmë me shtresën e reagimit të sinjalit në shtresën e brendshme dhe llogaritjen e shpimit të thellësisë mbrapa sipas proporcionit të trashësisë së pllakës. Nuk do të përsëritet këtu.

3 test Testi i besueshmërisë

Bordi i lartë është në përgjithësi një pllakë sistemi, e cila është më e trashë dhe më e rëndë se pllaka konvencionale me shumë shtresa, ka madhësi më të madhe njësie, dhe kapaciteti përkatës i nxehtësisë është gjithashtu më i madh. Gjatë saldimit, kërkohet më shumë nxehtësi dhe koha e saldimit me temperaturë të lartë është e gjatë. Në 217 point (pika e shkrirjes së saldimit të bakrit prej argjendi të kallajit), duhen 50 sekonda deri në 90 sekonda. Në të njëjtën kohë, shpejtësia e ftohjes së pllakës së lartë është relativisht e ngadaltë, kështu që koha e testit të rimbushjes zgjatet. Kombinuar me standardet ipc-6012c, IPC-TM-650 dhe kërkesat industriale, kryhet testi kryesor i besueshmërisë së bordit të lartë.