Conception électronique - Points clés de conception et de test du panneau arrière PCB

La plus grande différence entre les PCB traditionnels et les panneaux arrière réside dans la taille et le poids des plaques, ainsi que dans le traitement des panneaux de matières premières volumineux et lourds. La taille standard de l'équipement de fabrication de PCB est généralement 24x24 pouces. Cependant, les utilisateurs, en particulier les utilisateurs de télécommunications, ont besoin d'un panneau arrière plus grand. Cela facilite la confirmation et l'achat d'outils de transport de grandes plaques. Les concepteurs ont dû ajouter une couche de cuivre supplémentaire pour résoudre le problème de routage des connecteurs à grand nombre de broches, ce qui a augmenté le nombre de couches de fond de panier. Les conditions exigeantes de CEM et d'impédance exigent également une augmentation du nombre de couches dans la conception pour assurer un blindage adéquat, réduire la diaphonie et améliorer l'intégrité du signal.

Lorsqu'une carte à haute consommation est insérée dans la plaque arrière, l'épaisseur de la couche de cuivre doit être modérée pour fournir le courant requis, assurant ainsi le bon fonctionnement de la carte. Tous ces facteurs entraînent une augmentation du poids moyen de la plaque arrière, ce qui nécessite que les bandes transporteuses et autres systèmes de transfert puissent non seulement transporter en toute sécurité des plaques brutes de grandes dimensions, mais aussi tenir compte du fait que leur poids augmente.

La demande des utilisateurs pour un noyau de couche plus mince et une plaque arrière plus stratifiée impose deux exigences opposées au système de transport. Les bandes transporteuses et l'équipement de transport doivent être capables, d'une part, de ramasser et de transporter sans dommage des tôles de grand format d'une épaisseur inférieure à 0,10 mm (0004 Po) et, d'autre part, de transporter des tôles d'une épaisseur de 10 mm (0394 Po) et d'un poids de 25 kg (56 LB). La planche ne tombe pas de la planche.

La différence entre l'épaisseur de la plaque intérieure (0,1 mm, 0004 pouce) et l'épaisseur de la plaque arrière finale (jusqu'à 10 mm, 0,39 pouce) est de deux ordres de grandeur, ce qui signifie que le système de transport doit être suffisamment robuste pour les transporter en toute sécurité. Étant donné que la plaque arrière est plus épaisse que les PCB traditionnels, le nombre de trous est également beaucoup plus grand, ce qui peut facilement provoquer l'écoulement du fluide de processus. Une plaque arrière de 10 mm d'épaisseur avec 30 000 trous permet d'extraire facilement une petite quantité de liquide de travail adsorbé dans les trous de guidage par Tension superficielle. Afin de minimiser la quantité de liquide transportée et d'éliminer la possibilité que des impuretés sèches restent au niveau du trou de guidage, il est extrêmement important de nettoyer le trou de forage par un rinçage à haute pression et une soufflerie.

Méthode de contrepoint hiérarchique

Comme les applications utilisateur nécessitent de plus en plus de couches de carte, l'alignement entre les couches devient très important. L'alignement inter - couches nécessite une convergence de tolérance. Pour cette exigence de convergence, les dimensions de la carte sont de plus en plus exigeantes. Tous les processus de mise en page sont produits dans un certain environnement contrôlé par la température et l'humidité. L'équipement d'exposition est dans le même environnement et les tolérances d'alignement doivent être maintenues à 00125 mm (00005 pouce) pour les images avant et arrière sur toute la zone. Pour atteindre cette exigence de précision, il est nécessaire d'utiliser une caméra CCD pour compléter l'alignement de la disposition avant et arrière.

Après gravure, la plaque interne est perforée à l'aide d'un système à quatre trous. Les perforations traversent la plaque de base et la précision de la position est maintenue à 0025 mm (0001 pouce) avec une répétabilité de 00125 mm (00005 pouce). Un pion est ensuite inséré dans le perçage pour aligner les couches internes gravées tout en collant les couches internes entre elles.

Au départ, l'utilisation de cette méthode de perçage post - Gravure permet d'assurer suffisamment l'alignement des plaques de cuivre après perçage et gravure pour former une structure de conception annulaire robuste. Cependant, comme les utilisateurs demandent de plus en plus de circuits à poser dans des zones plus petites en termes de câblage PCB, afin de maintenir le coût fixe de la carte inchangé, la taille de la plaque de cuivre gravée doit être plus petite et la plaque de cuivre inter - couches nécessite un meilleur counterpoint. Pour atteindre cet objectif, une foreuse à rayons X peut être achetée. L'appareil peut percer des trous dans des plaques de grande taille de 1092 * 813mm (43 * 32 pouces) avec une précision de position de 0025mm (0001 pouce). Il existe deux utilisations:

1. Utilisez la machine à rayons X pour observer chaque couche de cuivre gravée et déterminer un bon emplacement à l'aide de trous de forage.

2. La plate - forme stocke les statistiques et enregistre les écarts et les déviations des données d'alignement par rapport aux valeurs théoriques. Ces données SPC sont réinjectées dans les processus de traitement précédents, tels que la sélection des matières premières, les paramètres de traitement et les diagrammes de disposition, etc., ce qui contribue à réduire le taux de changement et à améliorer continuellement le processus.

Bien que le processus de placage soit similaire à tout processus de placage standard, deux différences majeures doivent être prises en compte en raison des caractéristiques uniques des grandes plaques arrière.

Les pinces et les équipements de transport doivent être capables de transporter simultanément des plaques de grande taille et des plaques lourdes. Le substrat de matière première grand format de 1092x813 mm (43x32 Po) peut peser jusqu'à 25 kg (56 LB). Le substrat doit pouvoir être fermement serré pendant le transport et le traitement. La conception du réservoir doit être suffisamment profonde pour contenir les plaques et l'ensemble du réservoir doit conserver des caractéristiques de placage uniformes.

Dans le passé, les utilisateurs ont tous spécifié d'utiliser des connecteurs à sertir pour la plaque arrière, de sorte qu'ils étaient trop dépendants de l'uniformité du placage de cuivre. L'épaisseur de la plaque arrière produit une variation de 0,8 mm à 10,0 mm (0,03 pouce à 0394 pouce). La présence de divers rapports d'aspect et de spécifications de substrat plus grandes rend l'indice d'uniformité du placage essentiel. Pour atteindre l'homogénéité désirée, il est nécessaire d'utiliser un dispositif de contrôle de placage inverse périodique ("pulsé"). En outre, l'agitation nécessaire doit être effectuée pour maintenir les conditions de placage aussi uniformes que possible.

En plus de l'uniformité de l'épaisseur du revêtement nécessaire pour le forage, les concepteurs de panneaux de fond ont souvent des exigences différentes pour l'uniformité du cuivre sur la surface extérieure. Certaines conceptions gravent très peu de lignes de signal sur la couche externe. D'autre part, face à la nécessité d'un débit de données élevé et d'un circuit de contrôle d'impédance, il est nécessaire d'installer une feuille de cuivre presque solide sur la couche externe pour le blindage CEM.

Enquêtes

Comme l'utilisateur a besoin de plus de couches, il est important de s'assurer que les défauts sur la couche gravée interne sont identifiés et isolés avant le collage. Pour obtenir un contrôle efficace et reproductible de l'impédance du fond de panier, la largeur de ligne de gravure, l'épaisseur et les tolérances sont devenues des indicateurs clés. À ce stade, la méthode AOI peut être utilisée pour s'assurer que le motif de cuivre gravé correspond aux données de conception. Le modèle d'impédance est utilisé pour déterminer et contrôler la sensibilité de l'impédance aux variations de largeur de ligne en définissant une tolérance de largeur de ligne sur l'AOI.

Les grandes dimensions et les plaques arrière poreuses, ainsi que la tendance à placer des circuits actifs sur les plaques arrière, contribuent ensemble à la nécessité d'un contrôle rigoureux des plaques nues avant le chargement des éléments pour une production efficace.

L'augmentation du nombre de trous dans la plaque arrière signifie que les pinces de test de plaques nues deviendront très complexes, bien que l'utilisation de pinces spéciales puisse réduire considérablement le temps de test unitaire. Afin de réduire le processus de production et le temps de fabrication des prototypes, l'utilisation de pinces de détection à détection de vol double face et la programmation à l'aide de données de conception brutes peuvent assurer la cohérence avec les exigences de conception de l'utilisateur, réduire les coûts et réduire le temps de mise sur le marché.

Ce qui précède est l'essentiel de la conception et du test du panneau arrière PCB. IPCB est également fourni aux fabricants de PCB et à la technologie de fabrication de PCB