Ключовий контроль виробничого процесу для високого рівня Друкована плата рада

Плата багатоповерхівки зазвичай визначається як багатоповерхова багатошарова плата з 10-20 поверхами і більше, яку важче обробляти, ніж традиційну багатошарова плата і має високі вимоги до якості та надійності. Він в основному використовується в комунікаційному обладнанні, високоякісному сервері, медичній електроніці, авіації, промисловому управлінні, військовій та інших областях. В останні роки ринковий попит на висотні плати в галузі прикладного зв’язку, базових станцій, авіації та військових все ще високий. Зі стрімким розвитком китайського ринку телекомунікаційного обладнання перспектива ринку висотних дощок є багатообіцяючою.

В даний час, Виробник друкованих платS, які можуть масово виробляти багатоповерхові друковані плати в Китаї, в основному надходять від іноземних підприємств або кількох вітчизняних підприємств. Виробництво високоякісних друкованих плат вимагає не лише вищих інвестицій у технології та обладнання, а й накопичення досвіду технічних працівників та виробничого персоналу. У той же час процедури сертифікації клієнтів для імпорту висотних друкованих плат є жорсткими та громіздкими. Тому поріг для надходження високих друкованих плат до підприємства є високим, а цикл індустріалізації-довгим. Середня кількість шарів друкованої плати стала важливим технічним показником для вимірювання технічного рівня та структури продукції підприємств з друкованої плати. У цьому документі коротко описуються основні труднощі обробки, що виникають при виробництві високих друкованих плат, і для вашої довідки представлені ключові точки управління ключових виробничих процесів висотних друкованих плат.

1 Основні виробничі труднощі

У порівнянні з характеристиками звичайних виробів з друкованих плат, багатоповерхова плата має характеристики більш товстих плат, більше шарів, щільніших ліній та переходів, більший розмір одиниці, тонший шар діелектрика та більш жорсткі вимоги до внутрішнього простору, вирівнювання міжшарів, контроль імпедансу і надійність.

1.1 труднощі з вирівнюванням міжшарів

Через велику кількість шарів висотних дощок, проектний кінець замовника висуває все більш жорсткі вимоги щодо вирівнювання шарів друкованої плати, а допуск вирівнювання між шарами зазвичай контролюється до ± 75 мкм. Беручи до уваги велику конструкцію одиниці висотної дошки, температуру навколишнього середовища та вологість у майстерні передачі графіки, дислокаційну суперпозицію та режим розташування міжшарів, викликані непослідовним розширенням та стисненням різних шарів основної дошки, контролювати прошарок складніше вирівнювання висотної дошки.

1.2 труднощі при створенні внутрішнього кола

Висотна дошка використовує спеціальні матеріали, такі як високий Tg, висока швидкість, висока частота, товста мідь і тонкий шар діелектрика, що висуває високі вимоги до виготовлення та графічного контролю розміру внутрішньої схеми, такі як цілісність сигналу опору передачі, що збільшує складність виготовлення внутрішнього ланцюга. Ширина лінії та міжрядковий інтервал невеликі, розрив та коротке замикання збільшуються, мікрокоротке збільшується, а рівень кваліфікації низький; Існує багато сигнальних шарів тонких ліній, і ймовірність пропуску виявлення AOI у внутрішньому шарі зростає; Внутрішня пластинка сердечника тонка, легко складається, що призводить до поганої експозиції, і її легко котити після травлення; Більшість висотних плит-це системні плити з великим розміром одиниці, а вартість утилізації готової продукції відносно висока.

1.3 нагальні труднощі виробництва

Коли накладається декілька внутрішніх пластин і напівтвердіючих листів, дефекти, такі як ковзаюча пластина, розшарування, порожнина смоли та залишки бульбашок, легко виникають при опресовуванні. При проектуванні ламінованої конструкції необхідно повністю враховувати термостійкість, опір напруги, кількість заливки клею та середню товщину матеріалу, а також встановити розумну програму пресування висотних плит. Існує багато шарів, і контроль розширення та звуження та компенсація коефіцієнта розміру не можуть бути послідовними; Міжшаровий ізоляційний шар тонкий, що легко привести до помилки тесту на надійність міжшарового шару. Рис. 1 – діаграма дефекту розшарування розривної пластини після випробування на термостійкість.

Fig.1

1.4 труднощі буріння

Використання спеціальних пластин з високим Tg, високою швидкістю, високою частотою та товстою міддю збільшує труднощі свердління, свердління задирки та видалення бурового бруду. Існує багато шарів, загальна товщина міді та товщина пластини накопичуються, а свердлильний інструмент легко зламати; Поломка кави, викликана щільним BGA та вузьким інтервалом стінок отворів; Завдяки товщині пластини легко викликати проблему косого свердління.

2, Ключовий контроль виробничого процесу

2.1 вибір матеріалу

З розвитком електронних компонентів у напрямку високої продуктивності та багатофункціональності він також забезпечує високочастотну та швидкісну передачу сигналу. Тому необхідно, щоб діелектрична проникність та діелектричні втрати матеріалів електронної схеми були відносно низькими, а також низький КТД, низьке водопоглинання та кращі високоефективні ламіновані матеріали, покриті міддю, щоб задовольнити вимоги до обробки та надійності високих -підйомні дошки. Загальні постачальники пластин включають переважно серію, серію B, серію C та серію D. Див. Таблицю 1 для порівняння основних характеристик цих чотирьох внутрішніх субстратів. Для високоякісної мідної друкованої плати вибирається напівтвердий лист з високим вмістом смоли. Кількості потоку клею міжшарового напівтвердого листа достатньо для заповнення графіки внутрішнього шару. Якщо шар ізоляційного середовища занадто товстий, готова дошка легко бути занадто товстою. Навпаки, якщо шар ізолюючого середовища занадто тонкий, легко викликати проблеми з якістю, такі як розшарування середовища та провал високовольтних випробувань. Тому вибір матеріалів для ізоляції є дуже важливим.

2.2 проектування ламінованої конструкції

Основними факторами, які враховуються при проектуванні ламінованої конструкції, є термостійкість, опір напрузі, кількість заливки клею та товщина шару діелектрика, при цьому слід дотримуватися наступних основних принципів.

(1) Виробник напівтвердого листа та основної плити повинен бути послідовним. З метою забезпечення надійності друкованої плати, єдиний напівтвердий лист 1080 або 106 не повинен використовуватися для всіх шарів напівтвердого листа (якщо замовник не має особливих вимог). Якщо замовник не має вимог щодо середньої товщини, середня товщина між шарами повинна бути гарантовано ≥ 0.09 мм відповідно до ipc-a-600g.

(2) Якщо клієнтам потрібна плита з високим Tg, основна дошка та напівтвердий лист повинні використовувати відповідні матеріали з високим Tg.

(3) Для внутрішньої підкладки 3 унції або вище виберіть напівтвердий лист з високим вмістом смоли, такий як 1080r / C65%, 1080hr / C 68%, 106R / C 73%, 106hr / C76%; Однак, наскільки це можливо, слід уникати конструкції всіх 106 напівтвердих листів з високим клейовим складом, щоб запобігти накладенню декількох 106 напівтвердих листів. Оскільки пряжа зі скловолокна занадто тонка, нитка зі скловолокна руйнується у великій площі підкладки, що впливає на стабільність розмірів та розшарування вибуху.

(4) Якщо замовник не має особливих вимог, толерантність між товщиною міжшарового діелектричного шару зазвичай контролюється на + / – 10%. Для імпедансної пластини допуск товщини діелектрика контролюється допуском ipc-4101 C / M. Якщо коефіцієнт впливу імпедансу пов’язаний з товщиною підкладки, толерантність пластини також повинна контролюватися за допомогою допуску C / M за стандартом ipc-4101.

2.3 Контроль вирівнювання міжшарів

Для точності компенсації розміру внутрішньої серцевини та контролю розміру виробництва необхідно точно компенсувати графічний розмір кожного шару висотної плити за допомогою даних та досвіду історичних даних, зібраних у процесі виробництва протягом певного часу, щоб забезпечити узгодженість розширення та стиснення кожного шару основної плити. Виберіть високоточний і надійний режим міжшарового позиціонування перед натисканням, наприклад, штифт Lam, гаряче плавлення та заклепка. Встановлення відповідних процедур процесу пресування та щоденне обслуговування преса є ключем до забезпечення якості пресування, контролю за пресуванням клею та ефекту охолодження, а також до зменшення проблеми міжшарового вивиху. Контроль вирівнювання міжшарових шарів необхідно всебічно розглядати з таких факторів, як значення компенсації внутрішнього шару, режим позиціонування пресування, параметри процесу пресування, характеристики матеріалу тощо.

2.4 процес внутрішньої лінії

Оскільки аналітична здатність традиційної експозиційної машини становить менше 50 мкм для виробництва висотних плит, можна впровадити лазерну пряму візуалізацію (LDI) для покращення здатності до графічного аналізу, яка може досягати 20 мкМ або близько того. Точність вирівнювання традиційної експозиційної машини становить ± 25 мкм. Точність вирівнювання між шарами перевищує 50 мкм. точність вирівнювання міжшарового покриття висотної плити.

Для того, щоб покращити здатність травлення лінії, необхідно надати відповідну компенсацію за ширину волосіні та колодки (або зварювального кільця) в інженерному проекті, а також більш детально розглянути проект щодо суми компенсації спеціальних графіки, такі як лінія повернення та незалежна лінія. Перевірте, чи є розумною проектна компенсація ширини внутрішньої лінії, відстані лінії, розміру ізолюючого кільця, незалежної лінії та відстані між отвором до лінії, інакше змініть інженерний проект. Існують вимоги до проектування опору та індуктивного опору. Зверніть увагу на те, чи достатньо проектної компенсації незалежної лінії та лінії опору. Контролюйте параметри під час травлення. Серійне виробництво може бути здійснене лише після того, як перша частина буде підтверджена як кваліфікована. Щоб зменшити корозію бічного травлення, необхідно контролювати хімічний склад кожної групи травильних розчинів у найкращих межах. Традиційне обладнання для ліній травлення має недостатню здатність до травлення. Обладнання можна технічно трансформувати або імпортувати у високоточне обладнання для травлення, щоб поліпшити рівномірність травлення та зменшити такі проблеми, як шорстка кромка та нечисте травлення.

2.5 процес пресування

В даний час до методів міжшарового позиціонування перед пресуванням в основному відносяться: штифтовий пластик, гарячий розплав, заклепка та комбінація гарячого розплаву та заклепки. Для різних структур продукції застосовуються різні методи позиціонування. Для висотної плити слід використовувати метод позиціонування з чотирма пазами (штифтовий лам) або метод сплавлення + клепки. Верстат для перфорації повинен пробити отвір для позиціонування, а точність штампування повинна контролюватися в межах ± 25 мкм. може бути зроблено лише після того, як відхилення шару визначено. Під час серійного виробництва необхідно перевірити, чи кожна пластина розплавлена ​​в агрегаті, щоб запобігти подальшому розшаруванню. Пресувальне обладнання використовує високопродуктивний опорний прес для забезпечення точності та надійності міжшарового вирівнювання висотних плит.

Відповідно до ламінованої структури висотної плити та використовуваних матеріалів, вивчіть відповідну процедуру пресування, встановіть найкращу швидкість і криву підвищення температури, відповідним чином зменшіть швидкість підйому температури пресованої дошки у звичайній процедурі пресування багатошарової плати, подовжити час затвердіння при високій температурі, забезпечити повну текучість і застигання смоли, а також уникнути таких проблем, як ковзання пластини та дислокація міжшару в процесі пресування. Плити з різними значеннями TG не можуть бути такими ж, як пластини решітки; Плити зі звичайними параметрами не можна змішувати з пластинами зі спеціальними параметрами; Для забезпечення раціональності заданого коефіцієнта розширення та стиснення властивості різних пластин та напівтвердих листів відрізняються, тому відповідні параметри напівтвердого листа пластини потрібно натиснути, а параметри процесу перевірити для спеціальних матеріалів, які мають ніколи не використовувався.

2.6 процес свердління

Через надмірну товщину пластини та мідного шару, спричинену накладанням кожного шару, свердло серйозно зношується, і свердло легко зламати. Кількість отворів, швидкість падіння та швидкість обертання необхідно відповідним чином зменшити. Точно виміряйте розширення та стиснення пластини, щоб забезпечити точний коефіцієнт; Якщо кількість шарів ≥ 14, діаметр отвору ≤ 0.2 мм або відстань від отвору до лінії ≤ 0.175 мм, для виробництва слід використовувати бурову установку з точністю розташування отвору ≤ 0.025 мм; діаметр φ Діаметр отвору вище 4.0 мм приймає поетапне свердління, а коефіцієнт діаметра товщини становить 12: 1. Він виробляється шляхом покрокового свердління та позитивного та негативного свердління; Контролюйте задирку і товщину отвору свердління. Висотна плита повинна бути просвердлена новим свердлильним ножем або ножем для шліфувального свердла, наскільки це можливо, а товщина отвору повинна контролюватися в межах 25 мкм. Для того, щоб покращити проблему свердління задирки для високої товстої мідної пластини, шляхом перевірки партії, використання підкладки високої щільності, кількість ламінованих пластин дорівнює одному, а час шліфування свердла контролюється протягом 3 разів, що може ефективно поліпшити свердління

Для висотної дошки, що використовується для висока частота, високошвидкісна та масивна передача даних, технологія зворотного буріння є ефективним методом поліпшення цілісності сигналу. Зворотне свердління в основному контролює залишкову довжину заглушки, консистенцію положення отвору двох свердловин та мідний дріт у отворі. Не все обладнання свердлильних верстатів має функцію зворотного свердління, тому необхідно оновити обладнання свердлильних верстатів (з функцією зворотного свердління) або придбати свердлильний верстат з функцією зворотного свердління. Технологія зворотного свердління, застосована в галузевій літературі та зрілому масовому виробництві, в основному включає: традиційний метод зворотного свердління з регулюванням глибини, зворотне свердління із шаром зворотного зв’язку сигналу у внутрішньому шарі та розрахунок глибинного зворотного свердління відповідно до частки товщини пластини. Тут це не повториться.

3, Тест на надійність

Висотна дошка, як правило, являє собою системну плиту, яка товщі і важча, ніж звичайна багатошарова плита, має більший розмір одиниці, а також відповідна теплоємність. Під час зварювання потрібно більше тепла, а час високої температури зварювання тривалий. При 217 ℃ (температура плавлення олов’яного срібного мідного припою) це займає від 50 до 90 секунд. У той же час, швидкість охолодження багатоповерхової плити є відносно повільною, тому час випробування рефлоу продовжується. У поєднанні зі стандартами ipc-6012c, IPC-TM-650 та промисловими вимогами проводиться основне випробування надійності висотної дошки.