Teknik PCB - Kawalan proses produksi kunci papan sirkuit tahap tinggi

Papan sirkuit tinggi biasanya ditakrif sebagai papan sirkuit lapisan tinggi 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, Aviation, 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 papan tingkat tinggi mempunyai masa depan yang berjanji.

Pada masa ini, penghasil PCB rumahnya yang boleh menghasilkan papan sirkuit tinggi adalah kebanyakan syarikat-syarikat yang diberikan dana asing atau beberapa syarikat-syarikat yang diberikan dana rumahnya. 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 inti dalaman dan prepreg ditukar, dan ia mudah untuk menghasilkan cacat seperti plat menyelinap, delaminasi, guati resin dan sisa beli udara semasa menekan dan memproduksi. 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 berkembang tinggi yang lebih baik untuk memenuhi keperluan pemprosesan dan kepercayaan papan tinggi.

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.

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

Untuk meningkatkan kemampuan pencetakan litar, perlu memberikan kompensasi yang tepat kepada lebar litar dan pad (atau cincin solder) dalam rancangan teknik PCB, tetapi juga untuk membuat kompensasi yang lebih terperinci untuk grafik istimewa, seperti garis kembali, garis independen, dll. pertimbangan rancangan. 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.

Keempat, kesimpulan

Terdapat relatif sedikit literatur kajian tentang teknologi pemprosesan PCB 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.