PCB Tecnico - Descrizione e sviluppo dei circuiti stampati

Il PCB pricipalmente è utilizzato per collegare e fissare circuiti integrati e altri componenti elettronici in modo che i segnali possano essere circolati tra diversi componenti elettronici, così è noto come "la madre dei prodotti di sistema elettronico". Nei primi giorni, circuiti stampati non potevano essere prodotti in serie perché i materiali e i metodi di lavorazione erano immaturi. Fino a quando i transistor cominciarono a uscire nei primi anni '50, I circuiti stampati sono stati anche ampiamente utilizzati. Tuttavia, al giorno d'oggi, con l'avanzamento delle apparecchiature software e hardware e lo sviluppo vigoroso della comunicazione mobile di quinta generazione, Artificial Intelligence (AI), loop, Networkingcomputation, e tecnologie smart city, l'aumento della frequenza e della velocità di trasmissione ha reso circuito stampato I requisiti di prestazione sono in aumento.

Il processo di produzione di circuiti stampati può essere diviso in cinque processi principali:

Materiale, Stack-Up, Interconnessione dei fori di collegamento, Finitura superficiale e altri, introduce principalmente i primi tre elementi: Per la parte materiale, i materiali utilizzati nella produzione di circuiti stampati oggi sono per lo più materiali compositi, che verranno aggiunti in seguito. I rinforzi e i riempitori migliorano le proprietà meccaniche. È facile dividere i materiali in conduttori e non conduttori e i materiali utilizzati influenzeranno la costante dielettrica (DK) e il fattore di dissipazione DissipationFactor (Df), che avranno un certo effetto sulla velocità e sulla qualità del segnale di trasmissione. Impatto. Il secondo è la struttura di impilamento, cioè il metodo di impilamento tra strati. Il metodo tradizionale è quello di premere il nucleo con Prepreg, premere secondo il numero di strati richiesti dall'utente e quindi utilizzare la perforazione per fare vias per ogni strato. la connessione tra di loro; e l'approccio moderno è quello di costruire con pellicola sullo strato interno del nucleo, e il numero di strati può anche essere sovrapposto in base alle esigenze degli utenti. Dopo che l'impilamento è completato, è quindi possibile entrare nella forma di determinare i fori di collegamento.

Tradizionalmente, durante l'impilamento, ogni strato deve essere collegato attraverso fori. Tuttavia, troppi buchi diventeranno una fonte di interferenza in prodotti PCB ad alta velocità, quindi devono essere forati. La tolleranza della macchina, la velocità di rotazione del trapano meccanico, la velocità dell'alimentazione di perforazione, ecc. deve essere prestata attenzione; tuttavia, di oggi Inverter ad alta densità (PCB HDI) and each layer interconnect technology Every Layer Inter Connect (ELIC) use laser drilling to connect each layer. In seguito, La galvanizzazione viene eseguita nella forma di connessione di una varietà di fori diversi, in modo che il segnale elettronico si muova tra diversi strati, e i tipi comuni di fori includono fori passanti, fori a gradini, fori ciechi, e buchi sepolti. Al fine di soddisfare i requisiti attuali per alta velocità e alta frequenza, come costante dielettrica bassa e coefficiente di dissipazione ultra-basso, impedenza, perdita, ecc.

Il circuito stampato ha iniziato a muoversi verso la tecnologia più avanzata, che può anche essere chiamato un circuito ad alta frequenza avanzato e un circuito ad alta velocità. Tra questi, i principali indicatori di giudizio trattati sono il numero di strati, la larghezza della linea e la spaziatura, lo spessore del rame e lo stato e la capacità di allineamento dei vias.

In generale, perché il numero di strati del circuito stampato rappresenta il numero di strati di cablaggio indipendenti, più strati, migliore è la tecnologia, ma maggiore è l'impatto sul rendimento; la larghezza e la spaziatura delle linee sono anche indicatori importanti, di solito il circuito stampato può cadere al livello micronico; nel circuito stampato, se lo spessore del rame sottostante è irregolare, anche il dielettrico diventerà irregolare, quindi particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla deviazione e alla tolleranza dello spessore del rame; nella parte del foro passante, L'attuale tecnologia galvanica è quella di riempire tutti i fori con placcatura in rame, e lo standard per valutare la capacità dei fori è basato sul rapporto di aspetto, che rappresenta il rapporto tra lo spessore del circuito stampato e l'apertura. Se il rapporto del rapporto di aspetto è maggiore, rappresenta il consiglio. Più spessa, fori più piccoli contribuiscono molto alla densità complessiva di fresatura, ma rappresentano una sfida per la galvanizzazione; l'ultima metrica di valutazione si concentra sull'allineamento strato a strato.

La tecnologia Layer (RDL) e Flip Chip Ball Brid Array (FCBGA) sono le più recenti tecnologie, Il numero di strati può raggiungere da 8 a 20 strati, lo spessore del mezzo è di circa 6 a 10 micron, e la larghezza della linea e la spaziatura sono di circa 12-30 micron. La dimensione dei pori è di circa 15 micron. I vantaggi del pannello sono a basso costo, bassa altezza verticale, nessun limite unitario, alta densità del passo di urto fine, e può raggiungere 5 micron secondo la capacità di allineamento odierna; e per la parte della scheda portante del pacchetto del portone a sfera flip-chip, può essere impilato fino a 20 strati, perché il materiale utilizzato è resina ABF, che è un materiale non in fibra di vetro, così il foro via può essere reso più piccolo. Inoltre, nella tecnologia di FCBGA, la tecnologia di Processo semiadditivo modificato (mSAP)è anche combinato, che può controllare la larghezza della linea più accuratamente. mSAP utilizza un sottile foglio di rame galvanizzato per la costruzione di circuiti. Le fasi dettagliate del processo sono incisione laser - placcatura rame - aggiunta di fotoresist - esposizione - sviluppo di circuiti stampati - placcatura secondaria - rimozione fotoresist - incisione flash. In futuro, Speriamo di essere in grado di rendere le linee da 2 a 3 micron grado.

Nella selezione dei materiali del circuito stampato, le proprietà termiche, le proprietà meccaniche e le proprietà fisiche saranno influenzate, che dovrebbero essere prese in considerazione nella selezione dei materiali. Inoltre, la costante dielettrica e il coefficiente di dissipazione saranno influenzati dalla temperatura, dall'umidità e dalla frequenza e il materiale selezionato non dovrebbe rendere la variazione dei due coefficienti troppo grande. Nella parte dielettrica, se vengono selezionati materiali diversi, occorre prestare particolare attenzione alla capacità di allineamento dei segnali positivi e negativi. Se l'abilità di allineamento è troppo bassa, si verificherà il ritardo. Il modo più comune per migliorare è quello di utilizzare un panno in fibra di vetro con una piccola apertura in resina come selezione del materiale. In termini di processo, la forma del foro passante dovrebbe essere progettata secondo le esigenze dell'utente e il trattamento superficiale in rame sulla galvanizzazione dovrebbe ridurre la rugosità senza indebolire la forza di legame. Può essere utilizzato con un promotore di adesione La selezione del materiale del metallo influenzerà le proprietà meccaniche in base al grado di incisione. Nella parte del trattamento superficiale, è necessario prestare attenzione all'effetto della pelle. Maggiore è la frequenza della corrente, è probabile che si verifichi l'effetto pelle, in modo che la corrente nel filo sia concentrata sulla superficie del filo, piuttosto che uniformemente dispersa nel filo, questo effetto causerà la perdita di materiale. aumento di grado. In questo momento, il nichel può essere aggiunto per la lavorazione, perché il nichel ha un'elevata conducibilità, quindi lo spessore di un nichel viene solitamente ridotto attraverso nichel-oro, o il nichel viene rimosso direttamente in modo che il segnale possa ancora raggiungere agevolmente lo strato inferiore di rame. Infine, è necessario prestare attenzione alla resistenza termica, che dovrebbe essere minimizzata entro il range raggiungibile. I metodi comuni includono ridurre lo spessore del rame, aumentare l'area di dissipazione del calore e posizionare blocchi di rame.

Le tecnologie emergenti nate con il progresso dei tempi hanno portato molte sfide a circuiti stampati, compresa la selezione dei materiali di produzione, selezione del processo, e gestione dei prodotti, simulazione di progettazione del prodotto, affidabilità e requisiti di prova, problemi di resistenza termica. In questo mercato, è necessario migliorare l'adattabilità in qualsiasi momento, migliorare la tecnologia avanzata, e reclutare attivamente talenti per facilitare lo sviluppo di iPCB in futuro.