PCB-Neuigkeiten - Warum ist es so schwierig, mehrschichtige Leiterplatten herzustellen?

Warum ist es so schwierig, mehrschichtige Leiterplatten herzustellen?

Mit der Entwicklung der elektronischen Informationstechnologie, Mehrschichtige Leiterplatten werden in immer mehr Bereichen eingesetzt. Im traditionellen Sinne, Wir definieren Leiterplatten mit mehr als 4-Lagen als "Mehrschichtige Leiterplatten", und diejenigen mit mehr als zehn Schichten werden "high" genannt Mehrschichtige Leiterplatten". Ob ein High-Layer PCB Ein wichtiger Indikator für die Stärke eines Leiterplattenhersteller. Es kann als PCB-Unternehmen mit erstklassiger technischer Festigkeit angesehen werden, um High-Multilayer-Platinen mit mehr als 20-Lagen zu produzieren. Es wird gesagt, dass die Produktion von Mehrschichtige Leiterplatten ist teuer, weil es schwierig ist, zu machen, Aber viele Kunden haben das Problem nicht verstanden: "Warum ist es so schwierig zu produzieren Mehrschichtige Leiterplatten", so denken sie, dass die Hersteller nach Gründen suchen, absichtlich wahllos zu berechnen. Heute, Lassen Sie sich von erfahrenen Leiterplatten-Ingenieuren erklären: Warum ist es so schwierig, mehrschichtige Leiterplatten herzustellen?

1. Main production difficulties

Compared with conventional circuit boards, High-Level-Leiterplatten sind dicker, mehr Schichten haben, dichtere Linien und Durchgänge, größere Zellgrößen, dünnere dielektrische Schichten, etc., innerer Schichtraum, Zwischenlagenausrichtung, Impedanzsteuerung, Sexuelle Anforderungen sind strenger.

1. Schwierigkeiten bei der Ausrichtung zwischen Ebenen

Aufgrund der großen Anzahl von High-Level-Leiterplatten hat die Kundenseite immer strengere Anforderungen an die Ausrichtung jeder Schicht der Leiterplatte. Normalerweise wird die Ausrichtungstoleranz zwischen Schichten um ±75μm gesteuert. In Anbetracht des großflächigen Designs der Leiterplatteneinheit auf hoher Ebene und der Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit der Grafiktransferwerkstatt sowie Faktoren wie Fehlausrichtung und Überlagerung, die durch Inkonsistenz der Ausdehnung und Kontraktion verschiedener Kernschichten, Methoden der Zwischenlagenpositionierung usw. verursacht werden, Es ist schwieriger, den Grad der Ausrichtung zwischen den Schichten von Hochhäusern zu kontrollieren.

2. Schwierigkeiten bei der Herstellung von inneren Schaltkreisen

Die hochrangige Platine nimmt spezielle Materialien wie hohe TG, hohe Geschwindigkeit, hohe Frequenz, dickes Kupfer, dünne dielektrische Schicht usw. an, die hohe Anforderungen an die Herstellung der inneren Schichtschaltung und die Kontrolle der Mustergröße stellt. Linienbreite und Linienabstand sind klein, offen und Kurzschlüsse nehmen zu, Kurzschluss nimmt zu und Durchgangsrate ist niedrig; Es gibt mehr feine Schaltungssignalschichten, und die Wahrscheinlichkeit einer fehlenden AOI-Erkennung in der inneren Schicht steigt; Die innere Kernplatte ist dünner, was leicht zu falten ist und schlechte Belichtung und Ätzen verursacht. Es ist einfach, das Brett zu rollen, wenn es die Maschine passiert; Die Kosten für die Verschrottung des Endprodukts sind relativ hoch.

3. Schwierigkeiten bei der Pressproduktion

Wenn mehrere Innenkernplatten und Prepregs überlagert werden, können Fehler wie Gleitplatten, Delamination, Harzkohlen und Luftblasen während der Produktion auftreten. Bei der Gestaltung der laminierten Struktur ist es notwendig, die Hitzebeständigkeit des Materials, die Widerstandsspannung, die Klebstoffmenge und die Dicke des Mediums vollständig zu berücksichtigen und ein angemessenes hochrangiges Brettpressprogramm festzulegen.

4. Schwierigkeiten beim Bohren

Die Verwendung von Hoch-TG-, Hochgeschwindigkeits-, Hochfrequenz- und Dickkupfer-Spezialplatten erhöht die Schwierigkeit des Bohrens von Rauheit, Bohrgraten und Entbohren. Es gibt viele Schichten, die kumulative Gesamtkupferdicke und die Plattendicke, das Bohren ist einfach, das Messer zu brechen; Die dichte BGA ist viele, das CAF-Fehlerproblem verursacht durch den schmalen Lochwandabstand; Die Plattendicke ist leicht, das geneigte Bohrproblem zu verursachen.

2. Kontrolle der wichtigsten Produktionsprozesse

1. Materialauswahl

Die dielektrische Konstante und der dielektrische Verlust von elektronischen Schaltungsmaterialien müssen relativ niedrig sein, sowie niedrige CTE, geringe Wasseraufnahme und bessere Hochleistungs-kupferplattierte Laminatmaterialien, um die Verarbeitungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen von hochrangigen Leiterplatten zu erfüllen.

2. Konstruktion der laminierten Struktur

Die wichtigsten Faktoren, die bei der Konstruktion der laminierten Struktur berücksichtigt werden, sind die Hitzebeständigkeit des Materials, die Widerstandsspannung, die Füllmenge und die Dicke der dielektrischen Schicht usw. Die folgenden Hauptprinzipien sollten befolgt werden:

(1) Die Hersteller von Prepreg- und Kernplatinen müssen konsistent sein. Um die Zuverlässigkeit der Leiterplatte zu gewährleisten, vermeiden Sie die Verwendung eines einzelnen 1080- oder 106-Prepregs für alle Schichten von Prepreg (außer für spezielle Anforderungen der Kunden). Wenn der Kunde keine Anforderungen an die Mediendicke hat, muss die Dicke der Zwischenschichtmedien gemäß IPC-A-600G garantiert werden.

(2) Wenn Kunden hohe TG-Blätter benötigen, müssen Kernplatte und Prepreg entsprechende hohe TG-Materialien verwenden.

(3) Verwenden Sie für das innere Substrat 3OZ oder höher Prepregs mit hohem Harzgehalt, aber versuchen Sie, das strukturelle Design von 106 hochadhäsiven Prepregs zu vermeiden.

(4) Wenn der Kunde keine speziellen Anforderungen hat, wird die Dickentoleranz der dielektrischen Zwischenschicht im Allgemeinen durch +/-10%. Für die Impedanzkarte wird die dielektrische Dickentoleranz durch IPC-4101 C/M Toleranz gesteuert. Wenn sich die Impedanz auf den Faktor und die Dicke des Substrats auswirkt, muss die Blechtoleranz gegebenenfalls auch der IPC-4101 C/M Toleranz entsprechen.

3. Steuerung der Zwischenlagenausrichtung

Die Genauigkeit der inneren Kernplattengrößenkompensation und der Produktionsgrößenkontrolle erfordert einen bestimmten Zeitraum, um Daten und historische Datenerfahrungen in der Produktion zu sammeln, um die Größe jeder Schicht der Hochschichtplatte genau auszugleichen, um sicherzustellen, dass die Kernplatte jeder Schicht expandiert und schrumpft. Konsistenz.

4. Innere Schaltungstechnik

Da die Auflösungsfähigkeit der traditionellen Belichtungsmaschine etwa 50μm beträgt, kann für die Herstellung von High-Level-Boards eine Laser-Direktbildmaschine (LDI) eingeführt werden, um die Grafikauflösungsfähigkeit zu verbessern, und die Auflösung kann etwa 20μm erreichen. Die Ausrichtungsgenauigkeit der traditionellen Belichtungsmaschine ist ±25μm, und die Zwischenlagenausrichtungsgenauigkeit ist größer als 50μm; Mit der hochpräzisen Ausrichtungs-Belichtungsmaschine kann die grafische Ausrichtungsgenauigkeit auf etwa 15μm erhöht werden, und die Zwischenlagenausrichtungsgenauigkeit kann innerhalb von 30μm gesteuert werden.

5. Pressverfahren

Derzeit umfassen die Positionierungsmethoden zwischen Schichten vor dem Pressen hauptsächlich: Vier-Nut-Positionierung (Pin LAM), Schmelzschmelze, Niete, Schmelzschmelze und Nietkombination, und verschiedene Produktstrukturen nehmen unterschiedliche Positionierungsmethoden an. Für das hochrangige Brett wird das Vier-Nut-Positionierungsverfahren oder das Fusionsnietverfahren verwendet, das Positionierloch wird von der OPE-Stanzmaschine ausgestanzt, und die Stanzgenauigkeit wird bei ±25μm gesteuert.

Entsprechend der laminierten Struktur der Hochhausplatte und den verwendeten Materialien studieren Sie das geeignete Pressverfahren, stellen Sie die beste Heizrate und -kurve ein, reduzieren Sie die Heizrate des laminierten Blechs angemessen, verlängern Sie die Hochtemperaturaushärtungszeit, lassen Sie das Harz vollständig fließen und aushärten, Probleme wie Schiebeplatte und Zwischenschichtverschiebung während des Schließvorgangs vermeiden.

6. Bohrtechnik

Aufgrund der Überlagerung jeder Schicht sind die Platte und Kupferschicht zu dick, was zu ernstem Verschleiß des Bohrers führt und den Bohrer leicht bricht. Die Anzahl der Löcher, Fallgeschwindigkeit und Rotationsgeschwindigkeit werden entsprechend reduziert. Messen Sie genau die Ausdehnung und Kontraktion der Platine, um genaue Koeffizienten bereitzustellen; die Anzahl der Schichten ist â­14, der Lochdurchmesser ist â­0,2mm, oder der Lochdurchmesser ist â­0,175mm, und die Lochpositionsgenauigkeit ist â­0,025mm. Der Lochdurchmesser ist größer als Ï­4.0mm. Schrittbohren, mit einem Dicken-zu-Durchmesser-Verhältnis von 12:1, nimmt Schrittbohren und positive und negative Bohrmethoden an; Um die Bohrfront und die Lochdicke zu kontrollieren, sollten Hochhausbretter so weit wie möglich mit einem neuen Bohrer oder einem Einschleifbohrer gebohrt werden, und die Lochdicke sollte innerhalb von 25um kontrolliert werden.

Drei, Zuverlässigkeitstest

Die hochrangige Platte ist dicker, schwerer und größer in der Einheitsgröße als die herkömmliche Mehrschichtplatte, und die entsprechende Wärmekapazität ist auch größer. Beim Schweißen benötigt es mehr Wärme und die Schweißzeit der hohen Temperatur ist länger. Es dauert 50 bis 90 Sekunden bei 217°C (Schmelzpunkt des Zinn-Silber-Kupfer-Lots), und die Abkühlgeschwindigkeit der Hochschichtplatte ist relativ langsam, so dass die Zeit für den Reflow-Löttest verlängert wird.

Das obige ist die Antwort auf "Warum ist es so schwierig zu machen Mehrschichtige Leiterplatte"erklärt durch erfahrene PCB-Ingenieure. Durch den oben genannten Austausch, Ich glaube, Sie müssen ein tieferes Verständnis der Produktion von Mehrschichtige Leiterplatte. Zur gleichen Zeit, Ich verstehe auch, warum der Produktionspreis von Mehrschichtige Leiterplatten ist so teuer! In der Tat, Der Produktionsprozess der Leiterplatte ist kompliziert, und die Produktion von Mehrschichtige Leiterplatten ist noch schwieriger. "You get what you pay for" ist die Wahrheit. Ich hoffe, das obige Teilen kann Ihnen helfen.