Berita PCB - Kawalan proses produksi kunci papan sirkuit sambung ketepatan tinggi

Papan sirkuit PCB yang berkaitan densiti tinggi adalah papan sirkuit berbilang lapisan tinggi HDI dengan 10 hingga 20 lapisan atau lebih, yang lebih sukar diproses daripada papan sirkuit berbilang lapisan tradisional, dan mempunyai keperluan kualiti dan kepercayaan tinggi. Mereka terutama digunakan dalam peralatan komunikasi, pelayan seni tinggi, elektronik perubatan, penerbangan, kawalan industri, tentera dan bidang lain. Pada tahun-tahun terakhir, permintaan pasar untuk papan tingkat tinggi dalam bidang komunikasi aplikasi, stesen asas, penerbangan, dan tentera telah tetap kuat. Dengan pembangunan cepat pasar peralatan telekomunikasi China, pasar untuk papan tingkat tinggi telah berjanji.

Pada masa ini, penghasil PCB domestik yang boleh menghasilkan mass a papan sirkuit tinggi adalah kebanyakan perusahaan yang diberi dana asing atau beberapa perusahaan yang diberi dana domestik. Perbuatan papan sirkuit tinggi tidak hanya memerlukan pelaburan teknologi dan peralatan tinggi, tetapi juga memerlukan akumulasi pengalaman teknisi dan pegawai produksi. Pada masa yang sama, perkenalan prosedur pengesahihan pelanggan papan tinggi adalah ketat dan sukar, jadi papan sirkuit tinggi mempunyai ambang yang lebih tinggi untuk memasuki perusahaan dan menyadari industrialisasi. Ciklus produksi lebih panjang. Bilangan rata-rata lapisan PCB telah menjadi indikator teknikal penting untuk mengukur aras teknikal dan struktur produk syarikat PCB. Artikel ini secara singkat menjelaskan kesulitan pemprosesan utama yang ditemui dalam produksi papan sirkuit tinggi, dan memperkenalkan titik kawalan proses produksi kunci papan sirkuit tinggi untuk rujukan dan rujukan oleh rakan-rakan.

1. Kesulitan produksi utama

Compared with the characteristics of conventional circuit boards, high-level circuit boards have the characteristics of thicker boards, more layers, denser lines and vias, larger cell sizes, and thinner dielectric layers. Ruang lapisan dalaman, darjah penyesuaian antara lapisan, Kawalan Kegagalan dan keperluan kepercayaan lebih ketat.

1.1 Kesulitan dalam penyesuaian antara lapisan

Kerana bilangan besar papan tahap tinggi, sisi desain pelanggan mempunyai keperluan yang semakin ketat untuk penyesuaian setiap lapisan PCB. Biasanya, toleransi penyesuaian antara lapisan dikawal oleh ±75μm. Mengingat rancangan skala besar unit papan tahap tinggi dan suhu lingkungan dan kelembapan pekerjaan pemindahan grafik, serta faktor seperti penyesuaian dan superposisi disebabkan oleh ketidakkonsistensi pengembangan dan kontraksi lapisan utama berbeza, kaedah posisi antar lapisan, dan sebagainya, - lebih sukar untuk mengawal darjah penyesuaian antara lapisan papan naik tinggi.

1.2 Kesulitan dalam membuat sirkuit dalaman

Papan aras tinggi mengadopsi bahan istimewa seperti TG tinggi, kelajuan tinggi, frekuensi tinggi, tembaga tebal, lapisan dielektrik tipis, dll., yang meletakkan keperluan tinggi pada produksi sirkuit dalaman dan kawalan saiz corak, seperti integriti penghantaran isyarat impedance, yang meningkatkan kesukaran produksi sirkuit dalaman. Lebar baris dan jarak baris adalah sedikit, terbuka dan sirkuit pendek meningkat, sirkuit pendek meningkat, dan kadar laluan rendah; terdapat lapisan isyarat sirkuit yang lebih baik, dan kemungkinan pengesan AOI hilang dalam lapisan dalaman meningkat; papan inti dalaman adalah lebih tipis, yang mudah untuk dikunci dan menyebabkan eksposisi dan menggambar yang buruk Ia mudah untuk menggulung papan apabila ia melewati mesin; kebanyakan papan tahap tinggi adalah papan sistem, dan saiz unit relatif besar, dan biaya untuk menghapuskan produk selesai relatif tinggi.

1.3 Kesulitan dalam menekan

Banyak papan utama dalam dan prepreg ditolak, dan cacat seperti slippage, delamination, resin kosong dan sisa gelembung mungkin berlaku semasa produksi laminasi. Apabila merancang struktur laminasi, diperlukan untuk mempertimbangkan penuh resistensi panas bahan, tekanan tahan, jumlah lem dan tebal medium, dan menetapkan program tekanan papan tinggi yang masuk akal. Terdapat banyak lapisan, dan jumlah pengembangan dan kawalan kontraksi dan pembayaran koeficien saiz tidak boleh disimpan konsisten; lapisan pengisihan antarlapisan tipis boleh mudah menyebabkan kegagalan ujian kepercayaan antarlapisan. Gambar 1 ialah diagram cacat penolakan plat selepas ujian tekanan panas.

1.4 Kesulitan dalam pengeboran

Menggunakan kelajuan tinggi, frekuensi tinggi, plat spesial tembaga tebal, meningkatkan kesulitan pengeboran kasar, pengeboran dan mengeluarkan pengeboran. Terdapat banyak lapisan, keseluruhan tebing kumulatif dan keseluruhan plat, pengeboran mudah untuk memecahkan pisau; BGA padat banyak, masalah kegagalan CAF disebabkan oleh ruang dinding lubang sempit; lebar piring mudah menyebabkan masalah pengeboran yang cenderung.

2. Kawalan proses produksi kunci

2.1 Pemilihan bahan

Dengan pembangunan komponen elektronik prestasi tinggi dan multi-fungsi, pembangunan frekuensi tinggi, kelajuan tinggi penghantaran isyarat disebabkan, jadi konstan dielektrik dan kehilangan dielektrik bahan sirkuit elektronik diperlukan untuk relatif rendah, serta CTE rendah dan penyorban air rendah. Kadar dan bahan laminasi tembaga berkesan tinggi yang lebih baik untuk memenuhi keperluan pemprosesan dan kepercayaan papan tahap tinggi. Pembekal papan yang biasa digunakan sebahagian besar termasuk Serye A, Serye B, Serye C, dan Serye D. Karakteristik utama empat substrat dalaman ini dibandingkan, lihat Jadual 1. Untuk papan sirkuit tembaga tebal tinggi, guna prepreg dengan kandungan resin tinggi. Jumlah lem yang mengalir diantara prepreg antarlapisan cukup untuk mengisi corak lapisan dalaman. Jika lapisan dielektrik yang mengisolasi terlalu tebal, papan selesai mungkin terlalu tebal. Sebaliknya, jika lapisan dielektrik yang mengisolasi terlalu tipis, ia mudah menyebabkan isu kualiti seperti delaminasi dielektrik dan kegagalan ujian tegangan tinggi, jadi pilihan bahan dielektrik yang mengisolasi sangat penting.

2.2 Rancangan struktur laminasi laminasi

Faktor utama yang dianggap dalam rancangan struktur laminasi ialah resistensi panas bahan, tekanan tahan, jumlah penuh, dan tebal lapisan dielektrik. Prinsip utama berikut patut diikuti.

(1) Pembuat papan awal dan papan utama mesti konsisten. Untuk memastikan kepercayaan PCB, mengelakkan menggunakan prepreg 1080 atau 106 tunggal untuk semua lapisan prepreg (kecuali keperluan khas pelanggan). Apabila pelanggan tidak mempunyai keperluan kesejukan media, kesejukan media antar lapisan mesti dijamin â¥0.09mm sesuai dengan IPC-A-600G.

(2) Apabila pelanggan memerlukan lembaran TG tinggi, papan utama dan prepreg mesti menggunakan bahan TG tinggi yang sepadan.

(3) Untuk substrat dalaman 3OZ atau lebih, gunakan prepreg dengan kandungan resin tinggi, seperti 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; tetapi cuba untuk mengelakkan menggunakan semua 106 prepreg yang melekat tinggi Struktur direka untuk mengelakkan meliputi 106 prepreg berbilang. Kerana benang serat kaca terlalu tipis, benang serat kaca runtuh di kawasan substrat besar, yang mempengaruhi kestabilan dimensi dan penambahan plat.

(4) Jika pelanggan tidak mempunyai keperluan istimewa, toleransi tebal lapisan dielektrik antarlapisan secara umum dikawal oleh +/-10%. Untuk papan impedance, toleransi tebal dielektrik dikawal oleh toleransi IPC-4101 C/M. Jika impedance mempengaruhi faktor dan tebal substrat Jika relevan, toleransi helaian juga mesti sesuai dengan toleransi IPC-4101 C/M.

2.3 Kawalan penyesuaian lapisan

Ketepatan pembayaran saiz papan utama dalam dan kawalan saiz produksi memerlukan masa tertentu untuk mengumpulkan data dan pengalaman data sejarah dalam produksi untuk membalas saiz setiap lapisan papan lapisan tinggi untuk memastikan papan utama setiap lapisan berkembang dan berkurang. konsistensi. Pilih kaedah posisi interlayer dengan ketepatan tinggi, kepercayaan tinggi sebelum menekan, seperti posisi empat slot (Pin LAM), campuran cair panas dan rivet. Tetapkan proses tekan yang betul dan kekayaan rutin tekan adalah kunci untuk memastikan kualiti tekan, mengawal aliran lem dan kesan pendinginan tekan, dan mengurangkan masalah penyelesaian antar lapisan. Kawalan penyesuaian lapisan ke lapisan perlu mempertimbangkan secara keseluruhan faktor seperti nilai pembayaran lapisan dalaman, kaedah posisi tekan, parameter proses tekan, dan ciri-ciri bahan.

2.4 Teknologi sirkuit dalaman

Kerana kemampuan resolusi mesin eksposisi tradisional adalah kira-kira 50μm, untuk produksi papan tahap tinggi, mesin imej langsung laser (LDI) boleh diperkenalkan untuk meningkatkan resolusi grafik, dan resolusi boleh mencapai kira-kira 20μm. Kebetulan penyesuaian mesin eksposisi tradisional adalah ±25μm, dan ketepatan penyesuaian antara lapisan lebih besar dari 50μm. Dengan menggunakan mesin eksposisi penyesuaian ketepatan tinggi, ketepatan penyesuaian grafik boleh ditambah ke sekitar 15μm, dan ketepatan penyesuaian antarlapisan boleh dikawal dalam 30μm, yang mengurangkan penyesuaian peralatan tradisional dan meningkatkan ketepatan penyesuaian antarlapisan papan tahap tinggi.

Untuk meningkatkan kemampuan pencetakan sirkuit, perlu memberikan kompensasi yang tepat kepada lebar sirkuit dan pad (atau cincin solder) dalam rancangan teknik, tetapi juga untuk membuat rancangan yang lebih terperinci untuk jumlah kompensasi corak istimewa, seperti sirkuit kembali dan sirkuit independen. pertimbangkan. Sahkan sama ada pembayaran rancangan lebar garis dalaman, jarak garis, saiz cincin izolasi, garis bebas, dan jarak lubang-baris adalah masuk akal, jika tidak mengubah rancangan rangkaian. Ada keperluan merancang reaksi induktif dan impedance. Perhatikan sama ada pembayaran rancangan garis independen dan garis impedance cukup, mengawal parameter semasa pencetakan, dan produksi massa boleh dilakukan selepas potongan pertama disahkan sebagai kualifikasi. Untuk mengurangkan kerosakan sisi pencetak, perlu mengawal komposisi setiap kumpulan penyelesaian pencetak dalam julat optimal. Peralatan garis etching tradisional tidak mempunyai kemampuan etching yang cukup, dan ia adalah mungkin untuk melakukan perubahan teknik peralatan atau memperkenalkan peralatan garis etching ketepatan tinggi untuk meningkatkan keseluruhan etching dan mengurangkan burrs etching dan etching tidak bersih.

2.5 proses tekan

Kaedah posisi semasa diantara lapisan sebelum menekan mengandungi: posisi empat slot (Pin LAM), cair panas, rivet, cair panas dan kombinasi rivet, dan struktur produk berbeza mengadopsi kaedah posisi yang berbeza. Untuk papan aras tinggi, kaedah posisi empat slot (Pin LAM) atau kaedah fusion + riveting digunakan. Lubang kedudukan ditembak keluar oleh mesin tumbuk OPE, dan ketepatan tumbuk dikawal pada ±25μm. Apabila bergabung, laraskan mesin untuk membuat papan pertama untuk menggunakan X-RAY untuk memeriksa penyerangan lapisan, dan penyerangan lapisan boleh dihasilkan dalam seri. Semasa produksi massa, diperlukan untuk memeriksa sama ada setiap plat dipasang ke dalam unit untuk mencegah penundaan berikutnya. Peralatan menekan mengadopsi peralatan sokongan prestasi tinggi. Tekan memenuhi ketepatan penyesuaian dan kepercayaan papan tahap tinggi.

Menurut struktur laminasi papan naik tinggi dan bahan yang digunakan, mempelajari prosedur tekanan yang sesuai, menetapkan kadar pemanasan dan lengkung terbaik, dan menurunkan kadar pemanasan bahan lembaran tekanan dan memperluas suhu tinggi dalam prosedur tekanan papan sirkuit berbilang lapisan konvensional. Masa penyembuhan membolehkan resin mengalir dan sembuh sepenuhnya, sementara mengelakkan masalah penyelamatan plat dan dislokasi antarlapisan semasa proses tekan. Plat dengan nilai TG bahan berbeza tidak boleh sama dengan plat grate; plat dengan parameter umum tidak boleh dicampur dengan plat dengan parameter istimewa; untuk memastikan racionaliti koeficien pengembangan dan pengurangan yang diberikan, ciri-ciri plat dan prepreg berbeza berbeza, dan plat yang sepadan mesti digunakan Parameter prepreg ditekan bersama-sama, dan bahan istimewa yang tidak pernah digunakan perlu untuk mengesahkan parameter proses.

2.6 Proses pengeboran

Kerana kedudukan setiap lapisan, plat dan lapisan tembaga terlalu tebal, yang akan menyebabkan pakaian serius pada bit latihan dan mudah memecahkan bit latihan. Bilangan lubang, kelajuan jatuh dan kelajuan putaran dikurangkan dengan sesuai. Mengukur dengan tepat pengembangan dan kontraksi papan untuk menyediakan koeficien yang tepat; bilangan lapisan adalah ¤¥14, diameter lubang ialah ¤0,2 mm, atau jarak lubang-baris ialah ¤0,175 mm, dan ketepatan kedudukan lubang ialah ¤0,025 mm. Diameter lubang lebih besar daripada Ï-4,0 mm. Langkah pengeboran, dengan nisbah tebal-diameter 12:1, menerima pengeboran-langkah dan kaedah pengeboran positif dan negatif; untuk mengawal kelebihan lubang depan dan depan, papan naik tinggi patut dibongkar dengan pengeboran baru atau pengeboran satu-garis sejauh mungkin, dan kelebihan lubang patut dikawal dalam 25 um. Untuk meningkatkan masalah pengeboran pembuluhan plat tembaga tebal naik tinggi, selepas pengesahan batch, penggunaan plat penyokong tebal tebal tinggi, bilangan plat tumpukan adalah satu, masa pengeboran bit dikendalikan dalam 3 kali, yang boleh meningkatkan pengeboran secara efektif.

Untuk papan tahap tinggi untuk penghantaran data frekuensi tinggi, kelajuan tinggi, teknologi pengeboran belakang adalah cara yang efektif untuk meningkatkan integriti isyarat. Latihan belakang mengawal panjang bahagian yang tersisa, konsistensi kedudukan lubang dua lubang, dan wayar tembaga dalam lubang. Tidak semua peralatan mesin pengeboran mempunyai fungsi pengeboran belakang, peralatan mesin pengeboran mesti secara teknikal ditatar (dengan fungsi pengeboran belakang), atau mesin pengeboran dengan fungsi pengeboran belakang mesti dibeli. Teknologi pengeboran belakang yang digunakan dari literatur berkaitan dengan industri dan aplikasi produksi massa yang dewasa mengandungi kebanyakan: kaedah pengeboran belakang mengawal kedalaman tradisional, lapisan dalaman mengeboran belakang dengan lapisan maklum isyarat, pengeboran belakang kedalaman dihitung mengikut nisbah tebal plat, yang tidak akan diulang di sini.

Tiga, ujian kepercayaan

Papan lapisan tinggi adalah papan sistem, yang lebih tebal, berat, dan lebih besar dalam saiz unit daripada papan berbilang lapisan konvensional. Kapasiti panas yang sepadan juga lebih besar. Semasa penyeludupan, lebih panas diperlukan dan masa suhu tinggi penyeludupan lebih panjang. Ia mengambil 50 saat hingga 90 saat pada 217°C (titik cair tentera tin-perak-tembaga). Pada masa yang sama, kadar pendinginan papan lapisan tinggi adalah relatif lambat, jadi masa untuk ujian tentera reflow dilambangkan, dan sesuai dengan piawai IPC-6012C, IPC-TM-650 dan keperluan industri, ujian kepercayaan utama papan lapisan tinggi, seperti yang diterangkan dalam Jadual 2.

Keempat, kesimpulan

Terdapat relatif sedikit literatur kajian tentang teknologi pemprosesan papan sirkuit tinggi dalam industri. Artikel ini memperkenalkan titik kawalan proses produksi kunci seperti pemilihan bahan, desain struktur laminasi, penyesuaian antar lapisan, produksi garis lapisan dalaman, proses tekan, proses pengeboran, dll., untuk menyediakan rujukan rakan-rakan dan pemahaman, dan berharap lebih rakan-rakan akan berpartisipasi dalam kajian teknikal dan komunikasi papan sirkuit tinggi.