Yuqori darajadagi asosiy ishlab chiqarish jarayonini boshqarish PCB taxta

Ko’p qavatli elektron kartochka odatda 10-20 qavat yoki undan ko’p qavatli ko’p qavatli elektron karta sifatida tavsiflanadi, bu an’anaviy ishlov berishdan ko’ra qiyinroq. ko’p qatlamli elektron karta va yuqori sifat va ishonchlilik talablariga ega. U asosan aloqa uskunalari, yuqori darajali server, tibbiy elektronika, aviatsiya, sanoat nazorati, harbiy va boshqa sohalarda qo’llaniladi. So’nggi yillarda amaliy aloqa, tayanch stantsiya, aviatsiya va harbiy sohalarda yuqori qavatli taxtalarga bozor talabi hali ham kuchli. Xitoyning telekommunikatsiya uskunalari bozorining jadal rivojlanishi bilan yuqori qavatli taxtalarning bozor istiqboli umid baxsh etadi.

Ayni vaqtda, PCB ishlab chiqaruvchisiXitoyda ko’p qavatli tenglikni ommaviy ishlab chiqarishi mumkin, ular asosan xorijiy moliyalashtiriladigan korxonalar yoki bir nechta mahalliy korxonalardan keladi. Yuqori qavatli PCB ishlab chiqarish nafaqat yuqori texnologiya va uskunalarga sarmoya kiritishni, balki texnik va ishlab chiqarish xodimlarining tajribasini to’plashni ham talab qiladi. Shu bilan birga, ko’p qavatli PCBni import qilish bo’yicha mijozlarni sertifikatlash tartibi qat’iy va og’ir. Shu sababli, yuqori darajali PCBning korxonaga kirishi uchun chegara yuqori va sanoatlashtirish ishlab chiqarish tsikli uzoq. PCB qatlamlarining o’rtacha soni PCB korxonalarining texnik darajasi va mahsulot tuzilishini o’lchash uchun muhim texnik ko’rsatkichga aylandi. Ushbu maqolada yuqori qatlamli PCB ishlab chiqarishda uchraydigan asosiy ishlov berish qiyinchiliklari qisqacha tasvirlangan va sizning ma’lumotingiz uchun ko’p qavatli PCB asosiy ishlab chiqarish jarayonlarining asosiy nazorat nuqtalari keltirilgan.

1, asosiy ishlab chiqarish qiyinchiliklari

An’anaviy elektron kartochka mahsulotlarining xususiyatlari bilan taqqoslaganda, yuqori qavatli platalar qalinroq plitalar, ko’proq qatlamlar, zichroq chiziqlar va viyalar, birlik kattaroqligi, yupqaroq dielektrik qatlami va ichki makon, qatlamlararo hizalanish, impedansni boshqarish talablariga ega. va ishonchlilik.

Qatlamlararo hizalanishda qiyinchiliklar

Ko’p qavatli taxta qatlamlari ko’p bo’lganligi sababli, mijozning dizayn uchida PCB qatlamlarini tekislash bo’yicha qat’iy talablar qo’yiladi va qatlamlar orasidagi moslashuvchanlik bardoshliligi odatda ± 75 m m gacha nazorat qilinadi. Yuqori balandlikdagi taxtaning katta o’lchamli dizayni, grafik o’tkazish ustaxonasining atrof-muhit harorati va namligi, dislokatsiya superpozitsiyasi va turli qatlam yadro qatlamlarining izchil kengayishi va qisqarishi oqibatida qatlamlararo joylashishni aniqlash rejimini hisobga olsak, qatlam qatlamini boshqarish qiyinroq. yuqori qavatli taxtaning hizalanishi.

1.2 ichki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qiyinchiliklar

Yuqori balandlik taxtasi yuqori Tg, yuqori tezlik, yuqori chastotali, qalin mis va ingichka dielektrik qatlam kabi maxsus materiallarni qabul qiladi, bu esa ichki zanjirning ishlab chiqarish va grafik o’lchamlarini nazorat qilish uchun yuqori talablarni qo’yadi, masalan, impedans signalining yaxlitligi. ichki zanjirni ishlab chiqarish qiyinligini oshiradigan uzatish. Chiziq kengligi va chiziq oralig’i kichik, ochiq va qisqa tutashuvlar oshadi, mikro qisqa qisqaradi va malaka darajasi past bo’ladi; Yupqa chiziqlarning signalli qatlamlari ko’p va ichki qatlamda AOI aniqlanmasligining ehtimoli oshadi; Ichki yadroli plastinka ingichka, burish oson, natijada nurlanish yomonlashadi va o’yilganidan keyin siljish oson; Ko’p qavatli taxtalarning katta qismi katta birlik o’lchamiga ega bo’lgan tizimli platalar bo’lib, tayyor mahsulotni parchalash narxi nisbatan yuqori.

1.3 ishlab chiqarishdagi qiyinchiliklar

Bir nechta ichki yadroli plitalar va yarim quritilgan plitalar ustma -ust joylashtirilsa, burma ishlab chiqarishda toymasin plastinka, delaminatsiya, qatronlar bo’shlig’i va pufak qoldiqlari kabi nuqsonlar osonlikcha paydo bo’ladi. Laminatsiyalangan konstruktsiyani loyihalashda issiqlikka chidamliligi, kuchlanish qarshiligi, elimni to’ldirish miqdori va materialning o’rtacha qalinligi to’liq hisobga olinishi va oqilona balandlikdagi plastinka presslash dasturi o’rnatilishi kerak. Ko’p qatlamlar mavjud va kengayish va qisqarishni nazorat qilish va kattalik koeffitsientining kompensatsiyasi izchil bo’la olmaydi; Qatlamlararo izolyatsiya qatlami yupqa, bu qatlamlararo ishonchlilik testining muvaffaqiyatsiz bo’lishiga olib keladi. 1 -rasm – termal stress sinovidan keyin plastinkaning yorilishi delaminatsiyasi nuqsonining diagrammasi.

Fig. 1

1.4 burg’ilashdagi qiyinchiliklar

Yuqori Tg, yuqori tezlik, yuqori chastotali va qalin misli maxsus plastinkalardan foydalanish burg’ulash pürüzlülüğü, burg’ulash burg’ulash va axlat kirlarini olib tashlashning qiyinchiliklarini oshiradi. Ko’p qatlamlar bor, umumiy mis qalinligi va plastinka qalinligi to’plangan va burg’ulash asbobini sindirish oson; Qalin BGA va tor teshiklar orasidagi intervalli kafelarning ishdan chiqishi; Plitalar qalinligi tufayli qiyshiq burg’ulash muammosiga sabab bo’lish oson.

2, asosiy ishlab chiqarish jarayonini boshqarish

2.1 material tanlash

Elektron komponentlarning yuqori samarali va ko’p funktsiyali rivojlanishi bilan u yuqori chastotali va yuqori tezlikdagi signal uzatishni ham olib keladi. Shuning uchun, yuqori elektronli ishlov berish va ishonchlilik talablarini qondirish uchun, elektron zanjir materiallarining dielektrik konstantasi va dielektrik yo’qotilishi nisbatan past bo’lishi, shuningdek, CTE pastligi, past suv o’tkazuvchanligi va yuqori sifatli mis qoplamali laminat materiallari talab qilinadi. -ko’tarilish taxtalari. Umumiy plastinka etkazib beruvchilari asosan seriyali, B seriyali, C seriyali va D seriyali. Ushbu to’rtta ichki substratning asosiy xususiyatlarini solishtirish uchun 1 -jadvalga qarang. Yuqori balandlikdagi qalin mis elektron karta uchun yuqori qatronli tarkibli yarim quritilgan varaq tanlanadi. Qatlamlararo yarim quritilgan varaqning elim oqimi miqdori ichki qatlam grafikasini to’ldirish uchun etarli. Agar izolyatsiya qiluvchi o’rta qatlam juda qalin bo’lsa, tayyor taxta juda qalin bo’lishi oson. Aksincha, agar izolyatsiya qiluvchi o’rta qatlam juda nozik bo’lsa, o’rta tabaqalanish va yuqori voltli sinovlarning ishdan chiqishi kabi sifat muammolarini keltirib chiqarish oson. Shuning uchun, izolyatsiyalash vositalarini tanlash juda muhimdir.

2.2 qatlamli strukturaning dizayni

Laminatsiyalangan konstruktsiyani loyihalashda asosiy omillar issiqlikka chidamlilik, kuchlanish qarshiligi, elimni to’ldirish miqdori va materialning dielektrik qatlamining qalinligi hisoblanadi va quyidagi asosiy tamoyillarga amal qilish kerak.

(1) Yarim quritilgan varaq va yadro taxtasi ishlab chiqaruvchisi izchil bo’lishi kerak. PCB ishonchliligini ta’minlash uchun, yarim qatlamli qatlamning barcha qatlamlari uchun bitta 1080 yoki 106 ta yarim qatlamli qatlam ishlatilmaydi (agar mijozning maxsus talablari bo’lmasa). Qachonki mijozda o’rta qalinlik talablari bo’lmasa, qatlamlar orasidagi o’rtacha qalinligi ipc-a-0.09g bo’yicha ≥ 600 mm bo’lishi kafolatlanishi kerak.

(2) Mijozlar yuqori Tg taxtasini talab qilganda, yadro taxtasi va yarim quritilgan varaq mos keladigan yuqori Tg materiallaridan foydalanishi kerak.

(3) 3oz yoki undan yuqori ichki substrat uchun yuqori qatronli tarkibli yarim quritilgan varaqni tanlang, masalan, 1080r / C65%, 1080 soat / S 68%, 106R / S 73%, 106 soat / C76%; Shu bilan birga, 106 ta yuqori yopishtiruvchi yarim quritilgan qatlamlarning strukturaviy tuzilishidan iloji boricha qochish kerak. Shisha tolali ip juda nozik bo’lgani uchun, shisha tolali ip katta substrat maydonida qulab tushadi, bu esa o’lchovli barqarorlikka va plastinka portlashining delaminatsiyasiga ta’sir qiladi.

(4) Agar xaridorda maxsus talablar bo’lmasa, qatlamlararo dielektrik qatlamining qalinligi bardoshliligi odatda + / – 10%nazorat qilinadi. Empedans plitasi uchun dielektrik qalinligi bardoshliligi ipc-4101 C / M bardoshliligi bilan boshqariladi. Agar impedans ta’sir etuvchi omil substrat qalinligi bilan bog’liq bo’lsa, plastinka bardoshliligi ipc-4101 C / M bardoshliligi bilan ham nazorat qilinishi kerak.

2.3 qatlamlararo hizalanishni boshqarish

Ichki yadro taxtasi hajmini kompensatsiya qilish va ishlab chiqarish hajmini nazorat qilishning aniqligi uchun ma’lum bir vaqt davomida ishlab chiqarishda to’plangan ma’lumotlar va tarixiy ma’lumotlar tajribasi orqali yuqori qavatli taxtaning har bir qatlamining grafik hajmini aniq kompensatsiya qilish kerak. yadro taxtasining har bir qatlamining kengayishi va qisqarishi. Bosishdan oldin yuqori aniqlikdagi va ishonchli qatlamlar orasidagi joylashishni aniqlash rejimini tanlang, masalan, pin Lam, issiq eritma va perchin kombinatsiyasi. Tegishli presslash jarayonining tartibini o’rnatish va pressga har kuni texnik xizmat ko’rsatish – presslash sifatini ta’minlash, presslash elimini va sovutish effektini nazorat qilish va qatlamlararo dislokatsiya muammosini kamaytirishning kalitidir. Qatlamlar orasidagi hizalanishni nazorat qilish ichki qatlamning kompensatsiya qiymati, bosish joylashishni aniqlash tartibi, bosish jarayonining parametrlari, materialning xususiyatlari va boshqalar kabi omillarni har tomonlama ko’rib chiqilishi kerak.

2.4 ichki chiziq jarayoni

An’anaviy ekspozitsiya mashinasining analitik qobiliyati yuqori plyonkalarni ishlab chiqarish uchun 50 mikrondan kam bo’lganligi sababli, grafik tahlil qilish qobiliyatini yaxshilash uchun 20 mikrongacha bo’lgan lazerli to’g’ridan-to’g’ri tasvirni (LDI) kiritish mumkin. An’anaviy ekspozitsiya moslamasining hizalanish aniqligi ± 25 m. Qatlamlararo hizalanish aniqligi 50 mkm dan yuqori, yuqori aniqlikdagi sozlash moslamasi yordamida grafikni to’g’rilash 15 mkmgacha, qatlamlar orasidagi hizalanish aniqligi 30 m M gacha yaxshilanishi mumkin, bu an’anaviy uskunalarning hizalanish burilishini kamaytiradi va yaxshilaydi. yuqori qavatli plitalarning qatlamlararo hizalanish aniqligi.

Chiziqning kesish qobiliyatini yaxshilash uchun muhandislik dizaynidagi chiziqning kengligi va yostig’i (yoki payvandlash halqasi) uchun tegishli kompensatsiyani berish, shuningdek, maxsus kompensatsiya miqdori uchun dizaynni batafsilroq ko’rib chiqish kerak. qaytish chizig’i va mustaqil chiziq kabi grafikalar. Ichki chiziq kengligi, chiziq masofasi, izolyatsiya halqasining o’lchami, mustaqil chiziq va teshikdan chiziqgacha bo’lgan masofaning dizayn kompensatsiyasi oqilona ekanligini tasdiqlang, aks holda muhandislik dizaynini o’zgartiring. Empedans va induktiv reaktiv dizayn talablari mavjud. Mustaqil chiziq va impedans chizig’ining dizayn kompensatsiyasi etarli bo’ladimi -yo’qligiga e’tibor bering. Kesish paytida parametrlarni nazorat qilish. Partiya ishlab chiqarishni faqat birinchi qism malakali deb tasdiqlanganidan keyin amalga oshirish mumkin. Yon tomondan korroziyani kamaytirish uchun har bir guruh eritma guruhining kimyoviy tarkibini eng yaxshi diapazonda nazorat qilish kerak. An’anaviy ishlov berish liniyasi uskunalari etchirish qobiliyatiga ega emas. Uskunani ishlov berishning bir xilligini yaxshilash va qo’pol qirrali va nopok qotish kabi muammolarni kamaytirish uchun yuqori aniqlikdagi ishlov berish liniyasi uskunasiga texnik jihatdan o’zgartirish yoki import qilish mumkin.

2.5 bosish jarayoni

Hozirgi vaqtda bosishdan oldin qatlamlar orasidagi joylashishni aniqlash usullari quyidagilarni o’z ichiga oladi: pin Lam, issiq eritma, perchin va issiq eritma va perchin kombinatsiyasi. Turli xil mahsulot tuzilmalari uchun joylashishni aniqlashning turli usullari qo’llaniladi. Yuqori balandlikdagi plitalar uchun to’rtta uyani joylashtirish usuli (pin Lam) yoki termoyadroviy + perchin usuli qo’llaniladi. Ochish mashinasi joylashtiruvchi teshikni teshib qo’yishi kerak va urish aniqligi ± 25 mkm oralig’ida nazorat qilinishi kerak. Eritish paytida rostlash moslamasi tomonidan tayyorlangan birinchi plastinkaning qatlam burilishini tekshirish uchun ishlatiladi. qatlamning burilishi malakali bo’lgandan keyingina amalga oshirilishi mumkin. Partiyali ishlab chiqarish jarayonida, keyinchalik delaminatsiyani oldini olish uchun, har bir plastinka agregatda eritilganligini tekshirish kerak. Bosish uskunalari yuqori qatlamli plitalarning qatlamlar orasidagi aniqligi va ishonchliligini ta’minlash uchun yuqori samarali qo’llab-quvvatlovchi pressni qabul qiladi.

Ko’p qavatli taxtaning laminatlangan tuzilishiga va ishlatilgan materiallarga ko’ra, mos keladigan presslash tartibini o’rganing, haroratni ko’tarilishining eng yaxshi tezligini va egri chizig’ini o’rnating, an’anaviy ko’p qatlamli elektron kartani bosish tartibida presslangan taxtaning harorat ko’tarilish tezligini mos ravishda kamaytiring, yuqori haroratli qotish vaqtini uzaytiring, qatronni to’liq oqishini va qotib qolishini ta’minlang va presslash jarayonida toymasin plastinka va qatlamlararo dislokatsiya kabi muammolardan qoching. Har xil TG qiymatiga ega plitalar panjara plitalari bilan bir xil bo’la olmaydi; Oddiy parametrli plastinkalarni maxsus parametrli plitalar bilan aralashtirib bo’lmaydi; Berilgan kengaytirish va qisqarish koeffitsientining ratsionalligini ta’minlash uchun, har xil plastinkalar va yarim quritilgan varaqlarning xossalari turlicha, shuning uchun tegishli plastinka yarim quritilgan plastinka parametrlarini bosish kerak va maxsus parametrlar uchun jarayon parametrlarini tekshirish kerak. hech qachon ishlatilmagan.

2.6 burg’ulash jarayoni

Plitalar va mis qatlamining qalinligi har bir qatlamning superpozitsiyasidan kelib chiqqanligi sababli, burg’ulash uchi jiddiy eskirgan va burg’ulash uchini sindirish oson. Teshiklar soni, tushish tezligi va aylanish tezligi mos ravishda kamaytirilishi kerak. To’g’ri koeffitsientni ta’minlash uchun plastinkaning kengayishi va qisqarishini aniq o’lchash; Agar qatlamlar soni ≥ 14, teshik diametri ≤ 0.2 mm yoki teshikdan chiziqgacha bo’lgan masofa ≤ ​​0.175 mm bo’lsa, ishlab chiqarish uchun teshik aniqligi ≤ 0.025 mm bo’lgan burg’ulash moslamasi ishlatiladi; diametri 4.0 12 mm dan yuqori teshik diametri bosqichma-bosqich burg’ulashni qabul qiladi va qalinligi diametri nisbati 1: 25 ga teng. Bosqichma-bosqich burg’ulash va musbat va manfiy burg’ulash orqali ishlab chiqariladi; Burg’ulash va burg’ulash teshiklarining qalinligini nazorat qiling. Yuqori balandlikdagi plitani iloji boricha yangi burg’ulash pichog’i yoki silliqlash pichog’i bilan burg’ulash kerak va teshik qalinligi 3um ichida nazorat qilinishi kerak. Yuqori qatlamli mis plastinkaning burg’ulash burg’ulash muammosini yaxshilash uchun, partiyaviy tekshirish orqali, yuqori zichlikdagi tayanch plastinkasidan foydalanish, laminatlangan plitalar soni bitta, va burg’ulash uchining silliqlash vaqti XNUMX marta nazorat qilinadi, burg’ulash burg’usini samarali ravishda yaxshilashi mumkin

Uchun ishlatiladigan baland qavatli taxta uchun yuqori chastotali, yuqori tezlik va massiv ma’lumotlarni uzatish, orqaga burg’ulash texnologiyasi signal yaxlitligini yaxshilashning samarali usuli hisoblanadi. Orqa burg’ulash asosan qoldiq uzunligini, ikkita quduqning teshik pozitsiyasi mustahkamligini va teshikdagi mis simni nazorat qiladi. Hamma burg’ulash mashinasi burg’ulash funktsiyasiga ega emas, shuning uchun burg’ulash mashinasi uskunasini yangilash (orqaga burg’ulash funktsiyasi bilan) yoki orqaga burg’ulash funktsiyali burg’ulash mashinasini sotib olish zarur. Sanoat bilan bog’liq adabiyotlar va etuk ommaviy ishlab chiqarishda qo’llaniladigan teskari burg’ulash texnologiyasi asosan quyidagilarni o’z ichiga oladi: an’anaviy chuqurlikni nazorat qilish burg’ulash usuli, ichki qatlamda signalli teskari aloqa qatlami bilan teskari burg’ulash va plastinka qalinligi nisbatiga qarab burg’ulash chuqurligini hisoblash. Bu erda takrorlanmaydi.

3, ishonchlilik testi

Yuqori balandlikdagi taxta, odatda, ko’p qatlamli plastinkadan ko’ra qalinroq va og’irroq bo’lgan tizimli plastinka bo’lib, birlik kattaligiga ega va mos keladigan issiqlik sig’imi ham katta. Payvand chog’ida ko’proq issiqlik talab qilinadi va payvandlashning yuqori haroratli vaqti uzoq bo’ladi. 217 ℃ (qalay kumush mis lehimining erish nuqtasi) da 50 sekunddan 90 sekundgacha davom etadi. Shu bilan birga, yuqori qavatli plastinkaning sovutish tezligi nisbatan sekin, shuning uchun qayta oqimning sinov muddati uzaytiriladi. IPC-6012c, IPC-TM-650 standartlari va sanoat talablari bilan birgalikda yuqori qavatli taxtaning asosiy ishonchliligi sinovi o’tkaziladi.