PCB Tecnico - Difficoltà di realizzare schede multistrato ad alta precisione 2

Difficoltà nella realizzazione di schede multistrato ad alta precisione2

2. Controllo dei processi produttivi chiave

â 'Selezione del materiale del circuito stampato

Con lo sviluppo di componenti elettronici ad alte prestazioni e multifunzionali, si realizza lo sviluppo ad alta frequenza e ad alta velocità della trasmissione del segnale, quindi la costante dielettrica e la perdita dielettrica dei materiali del circuito elettronico devono essere relativamente basse, così come CTE basso e basso assorbimento d'acqua. Valutare e migliorare i materiali laminati rivestiti di rame ad alte prestazioni per soddisfare i requisiti di elaborazione e affidabilità delle schede di alto livello. I fornitori comunemente usati del bordo includono principalmente serie A, serie B, serie C e serie D. Le caratteristiche principali di questi quattro substrati interni sono confrontate, cfr. Tabella 1. Per circuiti stampati in rame spessi ad alti piani, utilizzare prepreg con alto contenuto di resina. La quantità di colla che scorre tra i pre-strati intercalari è sufficiente per riempire il modello dello strato interno. Se lo strato dielettrico isolante è troppo spesso, il bordo finito può essere troppo spesso. Al contrario, se lo strato dielettrico isolante è troppo sottile, è facile causare problemi di qualità come delaminazione dielettrica e fallimento della prova ad alta tensione, quindi la selezione dei materiali dielettrici isolanti è estremamente importante.

(2) Progettazione della struttura laminata del circuito stampato

I fattori principali considerati nella progettazione della struttura laminata sono la resistenza al calore del materiale, la tensione di resistenza, la quantità di riempitivo e lo spessore dello strato dielettrico. Occorre seguire i seguenti principi principali.

1. Quando il cliente richiede un foglio TG alto, il bordo centrale e prepreg devono utilizzare il materiale TG alto corrispondente.

2. Se il cliente non ha requisiti speciali, la tolleranza di spessore dello strato dielettrico dell'intercalare è generalmente controllata da +/-10%. Per il bordo di impedenza, la tolleranza dielettrica di spessore è controllata dalla tolleranza IPC-4101C/M. Se il fattore di influenza dell'impedenza è correlato allo spessore del substrato, allora la tolleranza del materiale della lamiera deve anche essere conforme alla tolleranza IPC-4101C / M.

3. I produttori di schede prepreg e core devono essere coerenti. Al fine di garantire l'affidabilità PCB, evitare di utilizzare un singolo prepreg 1080 o 106 per tutti gli strati di prepreg (ad eccezione di particolari esigenze del cliente). Quando il cliente non ha requisiti di spessore del supporto, lo spessore del supporto tra ogni strato deve essere garantito â¥0,09 mm in conformità con IPC-A-600G.

4. per il substrato interno 3OZ o superiore, utilizzare prepregs con alto contenuto di resina, quali 1080R/C65%, 1080HR/C68%, 106R/C73%, 106HR/C76%; ma cerca di evitare la progettazione strutturale di 106 prepreg ad alta adesività. Impedire la sovrapposizione di 106 prepreg multipli. Poiché il filato di fibra di vetro è troppo sottile, il filato di fibra di vetro collassa nella grande area del substrato, che influisce sulla stabilità dimensionale e sulla delaminazione della piastra.

Controllo dell'allineamento tra i circuiti stampati

L'accuratezza della compensazione interna delle dimensioni della scheda core e del controllo delle dimensioni della produzione richiedono un certo periodo di tempo per raccogliere dati e esperienza storica dei dati nella produzione per compensare accuratamente le dimensioni di ogni strato della scheda ad alto livello per garantire che la scheda core di ogni strato si espanda e si restringa. coerenza. Scegliere metodi di posizionamento intercalare di alta precisione e affidabilità prima della pressatura, come il posizionamento a quattro scanalature (PinLAM), hot-melt e la combinazione di rivetti. Impostare il processo di pressatura appropriato e la manutenzione ordinaria della pressa è la chiave per garantire la qualità della pressatura, controllare il flusso della colla e l'effetto di raffreddamento della pressatura e ridurre il problema di disallineamento inter-strato. Il controllo di allineamento strato a strato deve considerare in modo completo fattori come il valore di compensazione dello strato interno, il metodo di posizionamento della pressatura, i parametri del processo di pressatura e le caratteristiche del materiale.

â'·PCB processo di circuito a strato interno

Poiché la capacità di risoluzione della macchina di esposizione tradizionale è di circa 50μm, per la produzione di schede di alto livello, una macchina di imaging diretto laser (LDI) può essere introdotta per migliorare la capacità di risoluzione grafica e la risoluzione può raggiungere circa 20μm. La precisione di allineamento della macchina di esposizione tradizionale è ±25μm e la precisione di allineamento tra gli strati è maggiore di 50μm. Utilizzando una macchina di esposizione di allineamento ad alta precisione, la precisione di allineamento grafico può essere aumentata a circa 15μm e l'accuratezza di allineamento intercalare può essere controllata entro 30μm, che riduce la deviazione di allineamento delle apparecchiature tradizionali e migliora la precisione di allineamento intercalare della scheda ad alto livello.

Per migliorare la capacità di incisione del circuito, è necessario dare una compensazione adeguata alla larghezza del circuito e del pad (o anello di saldatura) nella progettazione ingegneristica, ma anche per fare una progettazione più dettagliata per l'importo di compensazione del modello speciale, come il circuito di ritorno e il circuito indipendente. Considera. Confermare se la compensazione di progettazione della larghezza della linea interna, della distanza della linea, della dimensione dell'anello di isolamento, della linea indipendente e della distanza foro-linea è ragionevole, altrimenti cambiare la progettazione ingegneristica. Ci sono requisiti di progettazione di impedenza e reattanza induttiva. Prestare attenzione a se la compensazione di progettazione della linea indipendente e della linea di impedenza è sufficiente, controllare i parametri durante l'incisione e la produzione di massa può essere fatta dopo che il primo pezzo è confermato per essere qualificato. Per ridurre la corrosione laterale dell'incisione, è necessario controllare la composizione di ogni gruppo della soluzione di incisione entro l'intervallo ottimale. L'attrezzatura tradizionale della linea di incisione ha capacità di incisione insufficiente ed è possibile effettuare la trasformazione tecnica dell'apparecchiatura o introdurre attrezzature di linea di incisione ad alta precisione per migliorare l'uniformità dell'incisione e ridurre le sbavature di incisione e l'incisione impura.

"Processo di pressatura PCB"

Attualmente, i metodi di posizionamento tra gli strati prima della pressatura includono principalmente: posizionamento a quattro scanalature (PinLAM), hot melt, rivetto, hot melt e rivetto combinazione e diverse strutture del prodotto adottano metodi di posizionamento differenti. Per la scheda di alto livello si utilizza il metodo di posizionamento a quattro slot (PinLAM) o il metodo di fusione + rivettatura. Il foro di posizionamento è perforato dalla punzonatrice OPE e la precisione di punzonatura è controllata entro ±25μm. Durante la fusione, regolare la macchina per fare la prima scheda da utilizzare X-RAY per controllare la deviazione dello strato e la deviazione dello strato può essere prodotta in lotti. Durante la produzione di massa, è necessario verificare se ogni piastra è fusa nell'unità per evitare la successiva delaminazione. L'attrezzatura di pressatura adotta l'attrezzatura di supporto ad alte prestazioni. La pressa soddisfa la precisione di allineamento e l'affidabilità della scheda di alto livello.

Secondo la struttura laminata del bordo alto e dei materiali utilizzati, studiare la procedura di pressatura appropriata, impostare la migliore velocità e curva di riscaldamento, nella procedura convenzionale di pressatura del circuito multistrato, ridurre adeguatamente la velocità di riscaldamento del foglio laminato ed estendere l'alta temperatura Il tempo di polimerizzazione consente alla resina di fluire e polimerizzare completamente, evitando i problemi di scivolamento della piastra e della dislocazione dell'intercalare durante il processo di pressatura. Le lastre con valori TG differenti del materiale non possono essere uguali alle piastre della griglia; le piastre con parametri comuni non possono essere mescolate con piastre con parametri speciali; Per garantire la razionalità dei coefficienti di dilatazione e restringimento indicati, le proprietà di diverse piastre e prepreg sono diverse e devono essere utilizzate le piastre corrispondenti I parametri prepreg vengono pressati insieme e i materiali speciali che non sono mai stati utilizzati devono verificare i parametri di processo.

â'¹ Tecnologia di perforazione del circuito

A causa della sovrapposizione di ogni strato, la piastra e lo strato di rame sono troppo spessi, il che causerà grave usura alla punta del trapano e romperà facilmente la punta del trapano. Il numero di fori, la velocità di caduta e la velocità di rotazione sono opportunamente ridotti. Misurare accuratamente l'espansione e la contrazione della scheda per fornire coefficienti accurati; il numero di strati è 14, il diametro del foro è 0,2 mm, o la distanza tra foro e linea è 0,175 mm, e la precisione della posizione del foro è 0,025 mm. Il diametro del foro è maggiore di φ4,0 mm. La perforazione a gradini, con un rapporto spessore-diametro di 12:1, adotta metodi di perforazione a passo e positivi e negativi; controllare la parte anteriore e lo spessore del foro di perforazione e il bordo di alto livello dovrebbe essere forato con un nuovo trapano o un trapano a una mola per quanto possibile e lo spessore del foro dovrebbe essere controllato entro 25um. Al fine di migliorare il problema della bava di perforazione delle piastre di rame spesse ad alto aumento, dopo la verifica del lotto, l'uso di piastre di supporto ad alta densità, il numero di piastre impilate è uno, i tempi di macinazione della punta del trapano sono controllati entro 3 volte, che possono efficacemente migliorare le bave di perforazione

Per schede ad alto livello per la trasmissione di dati ad alta frequenza, ad alta velocità e massiccia, la tecnologia di back-drilling è un modo efficace per migliorare l'integrità del segnale. Il trapano posteriore controlla principalmente la lunghezza della stub rimanente, la consistenza della posizione del foro dei due fori e il filo di rame nel foro. Non tutte le attrezzature della perforatrice hanno la funzione di perforazione posteriore, l'attrezzatura della perforatrice deve essere tecnicamente aggiornata (con la funzione di perforazione posteriore), o la perforatrice con la funzione di perforazione posteriore deve essere acquistata. La tecnologia di retroforatura utilizzata dalla letteratura relativa all'industria e dalle applicazioni mature di produzione di massa comprende principalmente: il metodo tradizionale di retroforatura controllato in profondità, lo strato interno è retroforatura con strato di feedback del segnale, la retroforatura di profondità è calcolata secondo il rapporto di spessore della piastra, che non sarà ripetuto qui.

Tre, prova di affidabilità del circuito stampato

La scheda ad alto livello è generalmente una scheda di sistema, che è più spessa, più pesante e più grande nelle dimensioni dell'unità rispetto alla scheda multistrato PCB convenzionale. Anche la capacità termica corrispondente è maggiore. Durante la saldatura, ha bisogno di più calore e il tempo di saldatura ad alta temperatura è più lungo. Ci vogliono da 50 secondi a 90 secondi a 217°C (punto di fusione della saldatura stagno-argento-rame). Allo stesso tempo, la velocità di raffreddamento della scheda ad alto strato è relativamente lenta, quindi il tempo per la prova di saldatura a riflusso è esteso e in conformità con IPC-6012C, gli standard IPC-TM-650 e i requisiti del settore, la prova di affidabilità principale per i circuiti stampati ad alto livello.