PCB技術 - 高精度多層回路基板の作製難易度2

高精度多層回路基板の作製難易度2

2.重要な生産過程の制御

基板材料選択

高性能、多機能電子部品の発展に伴い、信号伝送の高周波、高速発展をもたらしているため、電子回路材料の誘電率と誘電損失は相対的に低く、低CTEと低吸水率が要求されている。高級板材の加工と信頼性の要求を満たすために、速度とより優れた高性能銅被覆積層材料。常用板材サプライヤーは主にAシリーズ、Bシリーズ、Cシリーズ、Dシリーズがある。これら4種類の内部基板の主な特性を比較した、表1を参照。高層厚銅回路基板には、樹脂含有量の高いプリプレグを用いた。層間プリプレグ間を流れるゴムの量は、内層パターンを充填するのに十分である。絶縁誘電体層が厚すぎると、完成品のプレートが厚すぎる可能性があります。逆に、絶縁誘電体層が薄すぎると、誘電体層化や高圧試験の失敗などの品質問題を招きやすいため、絶縁誘電体材料の選択は極めて重要である。

（2）回路基板積層構造設計

積層構造設計において考慮される主な要素は、材料の耐熱性、耐圧、フィラーの量、誘電体層の厚さである。以下の主な原則に従うべきである。

1.顧客が高TGシートを必要とする場合、コアプレートとプリプレグは対応する高TG材料を使用しなければならない。

2.顧客が特に要求していない場合、層間誘電体層の厚さ公差は通常+/-10%に制御される。インピーダンスプレートの場合、誘電体厚公差はIPC-4101 C/M公差によって制御される。インピーダンスの影響要因が基板の厚さに関係する場合、シートの公差もIPC-4101 C/M公差に一致しなければならない。

3.プリプレグとコアプレート製造業者は一致しなければならない。PCBの信頼性を確保するために、すべてのプリプレグ層に対して単一の1080または106プリプレグを使用することを避ける（顧客の特別な要求を除く）。お客様が媒体の厚さ要件を持っていない場合は、IPC-A-600 Gに基づいて各層間の媒体の厚さを0.09 mmにする必要があります。

4.内基板3 OZ以上に対して、樹脂含有量の高いプリプレグを使用し、例えば1080 R/C 65%、1080 HR/C 68%、106 R/C 73%、106 HR/C 76%、しかし、106個の高粘性プリプレグの構造設計はできるだけ避ける。複数の106プリプレグの重ね合わせを防止する。ガラス繊維糸が薄すぎるため、ガラス繊維糸は大きな基板領域で陥没し、板の寸法安定性と層状化に影響を与える。

基板間の整列制御

内芯板の寸法補償と生産寸法制御の正確性は、高層板の各層寸法を正確に補償し、各層芯板の膨張と収縮を確保するために、生産中のデータと履歴データの経験を収集するために一定の時間を必要とする。一貫性プレス前に、4つの溝位置決め（PinLAM）、ホットメルト、リベットの組み合わせなどの高精度で信頼性の高い中間位置決め方法を選択します。適切なプレスプロセスとプレスを設定する日常的なメンテナンスは、プレス品質を保証し、プレスの糊流と冷却効果を制御し、層間転位問題を低減する鍵である。層対層アライメント制御には、内層補償値、プレス位置決め方法、プレスプロセスパラメータ、材料特性などの要素を総合的に考慮する必要がある。

226・PCB内層回路プロセス

従来の露光機の解像度は約50 Isla 188 mであるため、高級別板の製造には、レーザー直接画像形成機（LDI）を導入して図形解像度を向上させることができ、解像度は約20 Isla 188 mに達することができる。従来の露光機のアライメント精度は±25μmであり、層間アライメント精度は50μmより大きい。高精度アライメント露光機を使用すると、パターンアライメント精度を15°m程度に向上させることができ、層間アライメント精度を30°m以内に制御することができ、従来の設備のアライメント偏差を減少させ、高級板の層間アライメント精度を向上させることができる。

回路のエッチング能力を高めるためには、工程設計において回路とパッド（または溶接リング）の幅を適切に補償する必要があるが、リターン回路や独立回路など、特殊パターンの補償量をより詳細に設計する必要もある。考慮する内部線幅、線間距離、分離リング寸法、独立線と穴線距離の設計補償が合理的であるかどうかを確認し、そうでなければ工事設計を変更する。インピーダンスとインダクタンスリアクタンスの設計要求がある。独立線とインピーダンス線の設計補償が十分であるかどうかに注意し、エッチング中にパラメータを制御し、最初のブロックが合格したことを確認してから量産を行うことができる。エッチング側エッチングを低減するためには、エッチング溶液のセット当たりの組成を最適な範囲に制御する必要がある。従来のエッチングライン設備はエッチング能力が不足しており、設備を技術改造したり、高精度エッチングライン設備を導入したりして、エッチング均一性を高め、エッチングバリと不潔なエッチングを減らすことができる。

プリント基板プレスプロセス

現在、プレス前の層間位置決め方法は主に以下を含む：4溝位置決め（PinLAM）、ホットメルト、リベット、ホットメルトとリベットの組み合わせ、異なる製品構造は異なる位置決め方法を採用する。高級板には、4溝位置決め法（PinLAM）または溶着＋リベット法を採用する。位置決め孔はOPEパンチにより穿孔され、穿孔精度は±25°m以内に制御される。溶融時には、最初のプレートにX線を用いて層偏差を検査するように機械を調整し、層偏差は量産することができる。大規模な生産プロセスでは、その後の階層化を防ぐために、各プレートがユニットに融合しているかどうかをチェックする必要があります。プレス設備は高性能セット設備を採用している。このプレスは高級プレートのアライメント精度と信頼性を満たしている。

高層板の積層構造と使用する材料に基づいて、適切なプレスプログラムを研究し、最適な加熱速度と曲線を設定し、伝統的な多層回路板プレスプログラムの中で、適切に積層板の加熱速度を下げ、高温を延長する。硬化時間は樹脂を十分に流動と硬化させ、同時にプレス過程でスライド板と層間転位の問題を回避する。異なる材料TG値を有する板は、篦板と同じではない、共通のパラメータを持つプレートは、特殊なパラメータを持つプレートと混合することはできません。所与の膨張と収縮係数の合理性を確保するために、異なる板材とプリプレグの性能が異なり、相応の板材を使用しなければならない。プリプレグパラメータを一緒に圧着し、使用したことのない特殊な材料は技術パラメータを検証する必要がある。

â´回路基板の穴あけ技術

各層が重なるため、板と銅層が厚すぎると、ドリルに深刻な摩耗をもたらし、ドリルを破断しやすくなる。ドリルの数、下降速度、回転速度を適切に減少させる。板材の膨張と収縮を正確に測定し、正確な係数を提供する。層数は14層、孔径は0.2 mm、あるいは孔と線の距離は0.175 mm、孔の位置精度は0.025 mmである。孔径はλ4.0 mmより大きい。階段ドリル、厚さ比は12：1で、階段ドリルと正負ドリル方法を採用する。ドリルの先端と穴の厚さを制御し、高位板はできるだけ新しいドリルまたは単研削ドリルを使用して穴を開け、穴の厚さは25 um以内に制御しなければならない。高層厚銅板の穿孔バリ問題を改善するために、大量検証を経て、高密度バックプレートを使用して、積層板の数は1枚で、ドリル研磨回数は3回以内に制御して、有効に穿孔バリを改善することができる

高周波、高速、大量のデータ伝送に使用される高度なボードでは、信号の完全性を高めるために、ドリルバック技術が有効な方法です。バックドリルは、主に残りのスタブの長さ、2つの穴の穴位置の一致、穴の銅線を制御します。すべてのドリルデバイスがドリルバック機能を持っているわけではありません。ドリルデバイスは技術的なアップグレード（ドリルバック機能を備えている）を行うか、ドリルバック機能を備えたドリルを購入する必要があります。業界関連文献と成熟した量産応用から使用されるドリルバック技術は主に以下を含む：伝統的な深さ制御ドリルバック方法、内層は信号フィードバック層付きドリルバックであり、深さドリルバックは板厚比に基づいて計算され、ここではもう詳しく述べない。

三、回路基板の信頼性試験

高級板は通常、従来のPCB多層板よりも厚く、重く、単位寸法が大きいシステム板である。その分熱容量も大きくなります。溶接には、より多くの熱が必要であり、溶接の高温時間がより長い。217°C（スズ−銀−銅半田の融点）で50秒〜90秒かかる。同時に、上層板の冷却速度は相対的に遅いため、リフロー溶接試験の時間は延長され、IPC-6012 C、IPC-TM-650標準と業界の要求に符合し、主に高級回路板の信頼性試験に用いられる。