üst düzey PCB genellikle 10 katman olarak tanımlanır – 20 katman veya daha fazlası yüksek çok katmanlı devre kartı. Geleneksel çok katmanlı devre kartına göre işlenmesi daha zordur ve kalite ve güvenilirlik gereksinimleri yüksektir. Esas olarak iletişim ekipmanları, üst düzey sunucular, tıbbi elektronik, havacılık, endüstriyel kontrol, askeri ve diğer alanlarda kullanılmaktadır. Son yıllarda, uygulamalı iletişim, baz istasyonu, havacılık, askeri ve diğer alanlarda yüksek katlı pano pazarının talebi hala güçlü ve Çin’in telekom ekipman pazarının hızlı gelişimi ile yüksek katlı pano pazarının geleceği umut verici. .
Şu anda, Çin’deki yüksek seviyeli PCB üreticilerinin büyük ölçekli üretimi, esas olarak yabancı sermayeli işletmelerden veya az sayıda yerli işletmeden gelmektedir. Üst düzey devre kartı üretimi, yalnızca daha yüksek teknoloji ve ekipman yatırımı gerektirmekle kalmaz, aynı zamanda teknik personel ve üretim personelinin deneyim birikimini de gerektirir. Aynı zamanda, üst düzey yönetim kurulu müşteri sertifikasyon prosedürlerinin ithalatı katı ve hantaldır, bu nedenle üst düzey devre kartı işletmeye daha yüksek bir eşikle girer ve sanayileşme üretim döngüsü daha uzundur. Ortalama PCB katman sayısı, PCB işletmelerinin teknik seviyesini ve ürün yapısını ölçmek için önemli bir teknik indeks haline gelmiştir. Bu makale, yüksek seviyeli devre kartı üretiminde karşılaşılan temel işleme zorluklarını kısaca açıklar ve referansınız için yüksek seviye devre kartının ana üretim sürecinin kilit kontrol noktalarını tanıtır.
Bir, ana üretim zorlukları
Geleneksel devre kartı ürünlerinin özellikleriyle karşılaştırıldığında, üst düzey devre kartı, daha kalın kart parçaları, daha fazla katman, daha yoğun çizgiler ve delikler, daha büyük birim boyutu, daha ince orta katman vb. ve iç boşluk, iç boşluk özelliklerine sahiptir. -katman hizalaması, empedans kontrolü ve güvenilirlik gereksinimleri daha katıdır.
1.1 Katmanlar arası hizalamanın zorluğu
Çok sayıda yüksek katlı levha katmanı nedeniyle, müşteri tasarım tarafının PCB katmanlarının hizalanması konusunda giderek daha katı gereksinimleri vardır. Genellikle, katmanlar arasındaki hizalama toleransı ±75μm olacak şekilde kontrol edilir. Yüksek katlı tahta eleman tasarımının büyük boyutu, grafik transfer atölyesinin ortam sıcaklığı ve nemi ve farklı çekirdek levha katmanlarının genişleme ve büzülme tutarsızlığından kaynaklanan çıkık süperpozisyonu, katmanlar ve diğer faktörler arasındaki konumlandırma modu göz önüne alındığında, yüksek katlı panonun katmanları arasındaki hizalamayı kontrol etmeyi zorlaştırır.
1.2 İç devre yapımındaki zorluklar
Yüksek katlı kart, yüksek TG, yüksek hız, yüksek frekans, kalın bakır, ince orta tabaka vb. gibi özel malzemeleri benimser, bu da iç devre üretimi ve empedansın bütünlüğü gibi grafik boyut kontrolü konusunda yüksek gereksinimleri ortaya koyar. iç devre imalatının zorluğunu artıran sinyal iletimi. Çizgi genişliği çizgi mesafesi küçük, açık kısa devre artışı, mikro kısa artış, düşük geçiş oranı; Yoğun çizgide daha fazla sinyal katmanı vardır ve iç katmanda AOI’nin eksik tespiti olasılığı artar. İç çekirdek plakanın kalınlığı incedir, katlanması kolaydır, bu da zayıf maruz kalmaya neden olur, aşındırma sırasında plakanın yuvarlanması kolaydır; Yüksek katlı kartların çoğu sistem kartlarıdır ve birim boyutu büyüktür, bu nedenle bitmiş ürün hurda maliyeti nispeten yüksektir.
1.3 Pres üretiminin zorluğu
Çoklu iç çekirdek plakaları ve yarı sertleştirilmiş plakalar üst üste bindirilir ve pres üretimi sırasında kayar plaka, laminasyon, reçine boşluğu ve kabarcık kalıntısı gibi kusurlar kolayca üretilir. Lamine yapının tasarımında, malzemenin ısı direncini, voltaj direncini, tutkal miktarını ve ortamın kalınlığını tam olarak göz önünde bulundurmak ve makul bir yüksek katlı plaka presleme programı ayarlamak gerekir. Çok sayıda katman nedeniyle, genleşme ve büzülme kontrolü ve boyut katsayısı telafisi tutarlılığı koruyamaz; Katmanlar arasındaki ince yalıtım katmanı, katmanlar arasındaki güvenilirlik testinin kolayca başarısız olmasına neden olur. Şekil 1, termal stres testi sonrası patlama plakası delaminasyonunun kusur diyagramıdır.

1.4 Sondajda zor noktalar
Delme pürüzlülüğü, çapak ve dekontaminasyon zorluğunu arttırmak için yüksek TG, yüksek hız, yüksek frekans ve kalın kalınlığa sahip özel bakır plakalar kullanılmaktadır. Katman sayısı, toplam bakır kalınlığı ve plaka kalınlığı, bıçakla delmeyi kırmak kolay; Yoğun BGA ve dar delik duvar aralığının neden olduğu CAF arızası; Plakanın kalınlığı kolayca çarpık delme sorununa yol açabilir.
ii. Anahtar üretim süreçlerinin kontrolü

2.1 Malzeme Seçimi
Elektronik bileşenler için yüksek performanslı işleme, geliştirme yönünde daha işlevsel, aynı zamanda yüksek frekanslı, yüksek hızlı sinyal iletimi gelişimi ile elektronik devre malzemesi dielektrik sabiti ve dielektrik kaybı düşük ve düşük CTE, düşük su üst plaka işleme ve güvenilirlik gereksinimini karşılamak için emme ve yüksek performanslı bakır kaplı malzeme daha iyi. Yaygın olarak kullanılan levha tedarikçileri arasında ağırlıklı olarak A serisi, B serisi, C serisi ve D serisi bulunur. Bu dört iç alt tabakanın ana özelliklerinin karşılaştırması için Tablo 1’e bakın. Bakır devre kartının üst kalın yarı katılaşması için yüksek reçine içeriği seçilir, reçine akışının katılaşma katmanının ara katman yarısı grafik doldurmak için yeterlidir, dielektrik katman çok kalın görünmesi kolay bitmiş plaka süper kalın, eğimli ise ince, dielektrik katman kolaydır kalite sorunu gibi katmanlı orta, yüksek basınç testi hatası ile sonuçlanması, bu nedenle dielektrik malzeme seçimi çok önemlidir.

2.2 Lamine yapı tasarımı
Lamine yapının tasarımında dikkate alınması gereken ana faktörler malzemenin ısı direnci, voltaj direnci, tutkal miktarı ve orta tabakanın kalınlığı vb. gibi hususlardır. Aşağıdaki ana prensiplere uyulmalıdır.
(1) Yarı sertleşmiş parça ve maça plakası üreticisi tutarlı olmalıdır. PCB güvenilirliğini sağlamak için, yarı sertleştirilmiş tabletlerin tüm katmanları, tek bir 1080 veya 106 yarı sertleştirilmiş tablet kullanmaktan kaçınmalıdır (müşterilerin özel gereksinimleri hariç). Orta kalınlık gerekliliği olmadığında, katmanlar arasındaki ortamın kalınlığı IPC-A-0.09g’ye göre ≥600 mm olmalıdır.
(2) Müşteri, yüksek TG plakasına ihtiyaç duyduğunda, çekirdek plaka ve yarı sertleştirilmiş plaka, ilgili yüksek TG malzemesini kullanmalıdır.
(3) İç substrat 3OZ veya üzeri, 1080R/C %65, 1080HR/C %68, 106R/C %73, 106HR/C76 gibi yarı sertleştirilmiş tabletlerin yüksek reçine içeriğini seçin; Bununla birlikte, birden fazla 106 yarı kürlenmiş levhanın üst üste binmesini önlemek için, yüksek yapışkanlı 106 yarı kürlenmiş levhanın yapısal tasarımından mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. Cam elyaf ipliği çok ince olduğu için, cam elyaf ipliğinin geniş alt tabaka alanında çökmesi, boyutsal kararlılığı ve patlama plakasının laminasyonunu etkileyecektir.
(4) Müşterinin özel gereksinimleri yoksa, ara katman ortamının kalınlık toleransı genellikle +/-%10 ile kontrol edilir. Empedans plakası için, ortamın kalınlık toleransı IPC-4101 C/M toleransı ile kontrol edilir. Empedans etkileyen faktör alt tabakanın kalınlığı ile ilgiliyse, plaka toleransı da IPC-4101 C/M toleransı ile kontrol edilmelidir.
2.3 Ara katman hizalama kontrolü
İç çekirdek panel boyutu telafisinin ve üretim boyutu kontrolünün doğruluğu, tutarlılığı sağlamak için üst panelin her katmanının grafik boyutunu doğru bir şekilde telafi etmek için belirli bir süre içinde üretimde toplanan verilere ve geçmiş verilere dayanmalıdır. çekirdek panelin her katmanının genişlemesi ve daralması. Dört yuvalı konumlandırma (Pin LAM), sıcak eriyik ve perçin kombinasyonu gibi preslemeden önce yüksek hassasiyetli ve son derece güvenilir interlaminasyon konumlandırmasını seçin. Presleme kalitesini sağlamanın anahtarı, uygun presleme sürecini ve presin günlük bakımını ayarlamak, presleme tutkalını ve soğutma etkisini kontrol etmek ve katmanlar arasındaki çıkık problemini azaltmaktır. Katmanlar arası hizalama kontrolünün, iç katman telafi değeri, presleme konumlandırma modu, presleme proses parametreleri, malzeme özellikleri ve diğer faktörlerden kapsamlı bir şekilde ele alınması gerekir.
2.4 İç hat süreci
Geleneksel pozlama makinesinin analitik kapasitesi yaklaşık 50μm olduğundan, yüksek seviyeli tahta üretimi için, grafik analitik kapasitesini, yaklaşık 20μm’lik analitik kapasiteyi geliştirmek için lazer doğrudan görüntüleyici (LDI) tanıtılabilir. Geleneksel pozlama makinesinin hizalama doğruluğu ±25μm’dir ve katmanlar arası hizalama doğruluğu 50μm’den fazladır. Grafiğin konumlandırma doğruluğu yaklaşık 15μm’ye yükseltilebilir ve katmanlar arası konumlandırma doğruluğu, yüksek hassasiyetli konumlandırma pozlama makinesi kullanılarak 30μm içinde kontrol edilebilir, bu da geleneksel ekipmanın konumlandırma sapmasını azaltır ve katmanlar arası konumlandırma doğruluğunu artırır yüksek katlı yazı tahtası.
Çizgi aşındırma kabiliyetini geliştirmek için, mühendislik tasarımında hattın ve pedin (veya kaynak halkasının) genişliğine uygun bir kompanzasyon vermek gerekir, ancak aynı zamanda özel kompanzasyon miktarına daha detaylı tasarım değerlendirmesi yapmak gerekir. döngü devresi, bağımsız devre vb. gibi grafikler. İç hat genişliği, hat mesafesi, izolasyon halkası boyutu, bağımsız hat, delikten hat mesafesi için tasarım telafisinin makul olup olmadığını onaylayın veya mühendislik tasarımını değiştirin. Empedans ve endüktif reaktansın tasarımı, bağımsız hat ve empedans hattının tasarım kompanzasyonunun yeterli olup olmadığına dikkat etmeyi gerektirir. Aşındırma sırasında parametreler iyi kontrol edilir ve ilk parça kalifiye olarak onaylandıktan sonra seri üretilebilir. Aşındırma yan erozyonunu azaltmak için, aşındırma çözeltisinin bileşimini en iyi aralıkta kontrol etmek gerekir. Geleneksel aşındırma hattı ekipmanının aşındırma yeteneği yetersizdir, bu nedenle ekipman teknik olarak değiştirilebilir veya aşındırma homojenliğini iyileştirmek, aşındırma çapakını, aşındırma kirliliğini ve diğer sorunları azaltmak için yüksek hassasiyetli aşındırma hattı ekipmanına aktarılabilir.
2.5 Presleme işlemi
Şu anda, preslemeden önceki ara katman konumlandırma yöntemleri esas olarak şunları içerir: dört yuvalı konumlandırma (Pin LAM), sıcak eriyik, perçin, sıcak eriyik ve perçin kombinasyonu. Farklı ürün yapıları farklı konumlandırma yöntemlerini benimser. Yüksek seviyeli plakalar, dört yuvalı konumlandırma (Pin LAM) veya füzyon + perçinleme için OPE, ±25μm’ye kadar kontrol edilen hassasiyetle konumlandırma deliklerini açar. Parti üretimi sırasında, sonraki katmanlaşmayı önlemek için her bir levhanın üniteye kaynaşıp kaynaşmadığını kontrol etmek gerekir. Presleme ekipmanı, yüksek katlı plakanın katmanlar arası hizalama doğruluğunu ve güvenilirliğini karşılamak için yüksek performanslı destek presini benimser.
Üst plaka lamine yapıya ve kullanılan malzemelere göre, uygun presleme prosedürleri, en iyi ısıtma hızını ve eğrisini ayarlayın, düzenli çok katmanlı PCB presleme prosedürlerinde, pres sac ısıtma oranını azaltmaya uygun, yüksek sıcaklıkta kürleme süresini uzatın, reçine akışı, kürleme, aynı zamanda presleme sürecinde kaykaydan kaçının, katmanlar arası yer değiştirme sorunu. Malzeme TG değeri aynı tahta değildir, aynı ızgara tahtası olamaz; Kartın olağan parametreleri, kartın özel parametreleriyle karıştırılamaz; Genleşme ve büzülme katsayısının makul olmasını sağlamak için, farklı plakaların ve yarı sertleştirilmiş levhaların performansı farklıdır ve presleme için karşılık gelen yarı sertleştirilmiş levha parametreleri kullanılmalıdır ve hiç kullanılmamış özel malzemelerin doğrulaması gerekir. işlem parametreleri.
2.6 Delme işlemi
Her katmanın üst üste binmesi nedeniyle, plaka ve bakır katman süper kalındır, bu da matkap ucunda ciddi aşınmaya neden olur ve matkap aletini kırmak kolaydır. Delik sayısı, düşme hızı ve dönüş hızı uygun şekilde düşürülmelidir. Doğru katsayı sağlayarak plakanın genleşmesini ve büzülmesini doğru bir şekilde ölçün; Katman sayısı ≥14, delik çapı ≤0.2mm veya delik-hat mesafesi ≤0.175mm, delik doğruluğu ≤0.025mm matkap üretimi kullanımı; Kademeli delme φ4.0mm ve üzeri çaplar için, kalınlık/çap oranı 12:1 için kademeli delme ve üretim için pozitif ve negatif delme kullanılır. Delme önünü ve delik çapını kontrol edin. Üst tahtayı delmek için yeni bir matkap bıçağı kullanmayı veya 1 matkap bıçağını taşlamayı deneyin. Delik çapı 25um içinde kontrol edilmelidir. Kalın bakır levhanın delik delme çapak problemini yüksek düzeyde çözmek için, toplu test ile yüksek yoğunluklu ped, istifleme plakası numarasının bir olduğu ve delme biti taşlama süresinin 3 kez kontrol edildiği, çapakların etkili bir şekilde iyileştirilebildiği kanıtlanmıştır. sondaj deliği

Yüksek kartın yüksek frekanslı, yüksek hızlı ve toplu veri iletimi için arka delme teknolojisi, sinyal bütünlüğünü iyileştirmenin etkili bir yoludur. Arka matkap esas olarak artık saplamanın uzunluğunu, iki delme deliği ve delikteki bakır tel arasındaki delik konumunun tutarlılığını kontrol eder. Tüm delici ekipmanlarının arkadan delme işlevi yoktur, delici ekipmanının teknik olarak yükseltilmesi (arkadan delme işlevli) veya arkadan delme işlevli bir delici satın alınması gerekir. İlgili endüstri literatüründe ve olgun seri üretimde kullanılan arka sondaj teknikleri başlıca şunları içerir: geleneksel derinlik kontrollü geri sondaj yöntemi, iç katmanda sinyal geri besleme katmanı ile geri sondaj, plaka kalınlığı oranına göre derinlik geri sondajının hesaplanması, burada tekrarlanmalıdır.
Üç, güvenilirlik testi
The üst düzey tahta genellikle sistem kartı, geleneksel çok katmanlı tahtadan daha kalın, daha ağır, daha büyük birim boyutu, ilgili ısı kapasitesi de daha büyüktür, kaynakta, daha fazla ısı ihtiyacı, kaynak yüksek sıcaklık süresi uzundur. 50℃’de (kalay-gümüş-bakır lehimin erime noktası) 90 ila 217 saniye sürer ve yüksek katlı plakanın soğutma hızı nispeten yavaştır, bu nedenle yeniden akış kaynağının test süresi uzar. ipC-6012C, IPC-TM-650 standartları ve endüstri gereksinimleri ile birlikte yüksek katlı levhanın ana güvenilirlik testi Tablo 2’de açıklanmıştır.

Table2