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CuáleS son las dificultades en la fabricación de circuitos multicapas

En la industria de PCB, multi-layer circuit boards (PCB multicapa de alta precisión) are generally defined as 4... layers-2....0 layers or more called multi-layer circuit boards, Esto es más difícil de procesar que el PCB tradicional multicapa, Calidad confiable. Requisitos de alto rendimiento, Principalmente para equipos de comunicación, Control industrial, Seguridad, Servidor de gama alta, Electrónica médica, Aviación, Esferas militar y de otro tipo. En los últimos años, Alto nivel de demanda del mercado PCB Board En aplicaciones como la comunicación, Estación base, Aviación, La fuerza militar sigue siendo fuerte. Con el rápido desarrollo del mercado chino de equipos de Telecomunicaciones, Perspectivas de mercado de alto nivel PCB Board Tener esperanza.

En la actualidad, Los fabricantes nacionales de PCB de alto nivel que pueden producir PCB por lotes son principalmente empresas extranjeras o algunas empresas nacionales.. La producción de circuitos avanzados requiere no sólo inversiones de alta tecnología y equipo, También se necesita personal técnico y de producción para acumular experiencia. Al mismo tiempo, Hay procedimientos estrictos y engorrosos de certificación de clientes para la importación de PCB multicapas. Por consiguiente,, El umbral de entrada de PCB avanzados es relativamente alto. Lograr un ciclo de producción industrial más largo.

El número medio de capas de PCB se ha convertido en un índice técnico importante para medir el nivel técnico y la estructura del producto de las empresas de PCB.. Este artículo presenta brevemente las principales dificultades de mecanizado encontradas en la producción de PCB de alta calidad., Se introducen los puntos de control de la tecnología clave de producción de PCB de alto nivel para su referencia..

1.... Difficulties in making main circuit boards

Compared with the characteristics of conventional circuit boards, Las placas de circuitos avanzados tienen características más gruesas PCB Board, Más capas, Líneas densas y a través de agujeros, Tamaño unitario más grande, Capa dieléctrica delgada, Etc.., Espacio interior y alineación entre capas., Control de impedancia y requisitos de fiabilidad más estrictos.

1. Difficulties in alignment between layers

Due to the large number of high-level PCB layers, Los diseñadores de clientes tienen requisitos cada vez más estrictos para la alineación de cada capa de PCB. Normalmente, La tolerancia de alineación interlaminar se controla a ± 75. μm. Teniendo en cuenta el diseño del tamaño de la unidad de circuito avanzado y la temperatura ambiente y la humedad del taller de transmisión gráfica, Y la dislocación y superposición causadas por la expansión y contracción inconsistentes de diferentes capas centrales., Método de localización interlaminar, Etc.., Hace que sea más difícil controlar la alineación de la placa superior.

2. Difficulties in the production of the inner line

PCB high-level circuit boards use special materials such as high TG, Alta velocidad, Alta frecuencia, Cobre grueso, Capa dieléctrica fina, Etc.., Esto plantea una alta demanda para la producción de circuitos internos y el control del tamaño del patrón., Como la integridad de la transmisión de la señal de impedancia, Esto aumenta la dificultad del circuito interno. Pequeño ancho de línea y espaciamiento de líneas, Más circuitos abiertos y cortocircuitos, Más cortocircuitos, Baja tasa de aprobación; Más capas de señal de línea fina, La probabilidad de pérdida de Aoi en la capa interna aumenta; La placa central interna es delgada, Fácil de arrugar, exposición y grabado, fácil de enrollar a través de la máquina. La mayoría de los circuitos multicapas son sistemas, Y el tamaño de la unidad es relativamente grande. El costo del producto terminado al final de su vida útil es relativamente alto.

3.... Difficulties in pressing and making

Multiple PCB inner core boards and prepregs are superimposed, Y propenso a defectos como deslizarse, Estratificación, Huecos de resina y burbujas en el proceso de producción. Al diseñar una estructura laminada:, Debe tenerse plenamente en cuenta la resistencia al calor de los materiales., Resistir la presión, Cantidad de pegamento y espesor medio, Y establecer un programa razonable de estampado de PCB de alto nivel. Hay muchas capas, El control de la cantidad de expansión y la cantidad de compensación del coeficiente de dimensión no pueden ser consistentes, Capa aislante fina, Esto puede conducir fácilmente al fracaso de las pruebas de fiabilidad interlaminar. La figura 1 es un Diagram a de defectos de la delaminación de la placa después del ensayo de esfuerzo térmico.

4. Difficulties in drilling drilling

Using high-TG, Alta velocidad, Alta frecuencia, Placa especial de cobre grueso, Dificultad para aumentar la rugosidad de la perforación, Perforación y perforación. Hay muchas capas, Espesor total acumulado de cobre y espesor de la placa, El taladro es fácil de romper. Bga densa tiene muchos, La falla de CAF causada por el espaciamiento estrecho de la pared del agujero; El espesor de la placa puede causar problemas de perforación inclinada.

2. Key production process control

1, PCB material selection

With the development of high-performance and multi-functional electronic components, Alta frecuencia, Trae consigo el rápido desarrollo de la transmisión de señales, Por lo tanto, la constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica de los materiales de circuitos electrónicos son relativamente bajas., Baja Cte y baja absorción de agua. Laminado de cobre de alto rendimiento para satisfacer los requisitos de mecanizado y fiabilidad de PCB de alto nivel. Los principales proveedores de chapas de uso común son:, Serie B, Serie C, Serie D. Se comparan las principales características de los cuatro sustratos internos., Véase el cuadro 1.. Para circuitos de cobre grueso de alto nivel, Uso de prepreg con alto contenido de resina. La cantidad de pegamento que fluye entre los prepregs interlaminares es suficiente para llenar el patrón interno. Si la capa dieléctrica de aislamiento es demasiado gruesa, La placa acabada puede ser demasiado gruesa. Por el contrario, Si la capa dieléctrica aislante es demasiado delgada, Es fácil causar problemas de calidad, como la delaminación dieléctrica y el fracaso de las pruebas de alta tensión, Por lo tanto, la selección de materiales aislantes es muy importante..

2, laminated laminated structure design

The main factors Considerared in the design of the laminated structure are the heat resistance of the material, Resistir la presión, Cantidad de relleno, Y el espesor de la capa dieléctrica. Deben observarse los siguientes principios principales:.

1. . Cuando los clientes necesitan placas Tg altas, La placa central y el prepreg deben utilizar el material Tg alto correspondiente.

2. . El fabricante del prepreg y del núcleo debe ser el mismo. Para garantizar la fiabilidad de los PCB, avoid using a single 1080 or 106 prepreg for all layers of prepreg (except for special requirements of customers). Cuando el cliente no tiene requisitos de espesor medio, El espesor del medio interlaminar debe ser 0.09mm, de acuerdo con IPC - A - 600g.

3. . Para sustratos internos, 3oz o más, Uso de prepreg con alto contenido de resina, Por ejemplo, 1080r/C65%, 1080 horas/C68%, 106r/C73%, 106 horas/C76%; Pero evitar el diseño estructural de 106 prepregs de alta viscosidad en la medida de lo posible. Para evitar la superposición de múltiples 106 preimpregnados, Porque el hilo de fibra de vidrio es demasiado delgado, El hilo de fibra de vidrio colapsará en una zona de sustrato más grande, Esto afecta la estabilidad dimensional y la delaminación de la placa.

4. . Si el cliente no tiene requisitos especiales, Las tolerancias de espesor de las capas dieléctricas intercalares suelen estar controladas por los siguientes factores:+/10%. Para placas de impedancia, La tolerancia del espesor dieléctrico está controlada por IPC - 4101c/Tolerancia m. Si los factores de influencia de la impedancia están relacionados con el espesor del sustrato, Las tolerancias de las placas también deben cumplir los requisitos del IPC - 4101c/Tolerancia m.

3, interlayer alignment control

The accuracy of the inner core board size compensation and the production size control requires the data and historical data collected in the production for a certain period of time to accurately compensate the size of each layer of the Placa de circuito multicapa Asegurar la consistencia de la expansión y contracción de cada capa del núcleo. Selección de alta precisión, Método de posicionamiento interlaminar de alta fiabilidad antes de la compresión, such as four-slot positioning (PinLAM), Combinación de fundición en caliente y remache. La clave para garantizar la calidad de la prensa es establecer el proceso de estampado adecuado y el mantenimiento diario de la prensa., Control del flujo de pegamento prensado y efecto de enfriamiento, Y reducir la dislocación entre capas. El control de alineación de capa a capa debe tener en cuenta factores tales como el valor de compensación interna., Método de posicionamiento de estampado, Parámetros del proceso de estampado, Propiedades del material.

4. Inner circuit technology

Since the resolution capability of the traditional exposure machine is about 50μm, Para la producción de circuitos avanzados, a laser direct imaging machine (LDI) can be introduced to improve the resolution of graphics, La resolución es de aproximadamente 20 μm.. La precisión de alineación de la M áquina de exposición tradicional es de ± 25℃m, Precisión de alineación interlaminar superior a 50 μm. Uso de una máquina de exposición de alineación de alta precisión, La precisión de alineación del gráfico se puede mejorar a aproximadamente 15 ¼m, La precisión de la alineación interlaminar puede controlarse en 30 μm, Se reduce la desviación de alineación de los equipos tradicionales y se mejora la precisión de alineación interlaminar de las placas de gran altura..

Para mejorar la capacidad de grabado del circuito, it is necessary to give proper compensation to the width of the circuit and the pad (or solder ring) in the engineering design, Además, la cantidad de compensación del patrón Especial se diseña con más detalle., Como circuitos y circuitos independientes. consider. Compensación de diseño para confirmar el ancho de línea interior, Distancia de la línea, Tamaño del anillo de aislamiento, Línea independiente, La distancia entre el agujero y la línea es razonable, De lo contrario, cambie el diseño de Ingeniería. Requisitos de diseño de impedancia e reactancia. Tenga en cuenta que las compensaciones de diseño para líneas independientes y líneas de impedancia son adecuadas, Control de parámetros en el proceso de grabado, La producción por lotes sólo se puede hacer después de que el primer artículo esté calificado.. Para reducir la corrosión lateral del grabado, Es necesario controlar la composición de cada solución de grabado en un rango óptimo. La capacidad de grabado de los equipos tradicionales de línea de grabado es insuficiente, Se pueden introducir equipos de grabado de alta precisión para mejorar la uniformidad del grabado, reducir las rebabas de grabado y el grabado no limpio..

5, pressing process

The current positioning methods between layers before pressing mainly include: four-slot positioning (PinLAM), Fusión en caliente, Remache, Combinación de fundición en caliente y remache, Diferentes estructuras de productos adoptan diferentes métodos de posicionamiento. Para Placa de circuito multicapas, the four-slot positioning method (PinLAM), or the fusion + riveting method is used, El agujero de posicionamiento es perforado por el punzón OPE, Control de precisión de estampado dentro de ± 25℃m. Tiempo de fusión, Ajuste la máquina para que la primera placa se desvíe de la capa de inspección de rayos X, La desviación de la capa se puede producir por lotes. Durante la producción en masa, Es necesario comprobar si cada placa se fusiona en el dispositivo para evitar la estratificación posterior. Los equipos de prensado adoptan equipos de alto rendimiento. La prensa cumple con la precisión de alineación y fiabilidad de la placa de circuito avanzado.

Según Placa de circuito multicapa Materiales utilizados, Estudiar el proceso de prensado adecuado y establecer la tasa de calentamiento óptima y la curva. Como de costumbre Placa de circuito multicapa Procedimiento de supresión, Reducir adecuadamente la velocidad de calentamiento de los laminados. Prolongar el tiempo de curado a alta temperatura, hacer que la resina fluya y se cure completamente, Al mismo tiempo, se evitan los problemas de desplazamiento de la diapositiva y la capa intercalar en el proceso de extrusión.. Las placas con diferentes valores Tg no pueden ser las mismas que las placas de rejilla. Las placas con parámetros comunes no pueden mezclarse con las placas con parámetros especiales. Para garantizar la racionalidad de los coeficientes de expansión y contracción dados, Diferentes propiedades de diferentes placas y preimpregnados, Los parámetros del prepreg deben presionarse juntos., Sin embargo, los materiales especiales que nunca se han utilizado deben verificar los parámetros del proceso..