PCB科技 - PCB背板製造技術

背板一直是 PCB製造 工業. 其設計參數與大多數其他電路板非常不同, 在生產過程中需要滿足一些嚴格的要求. 雜訊容限和信號完整性還要求背板設計符合獨特的設計規則. 背板的這些特性導致設備規格、設備加工和其他製造要求存在巨大差异. 未來的背板將更大、更複雜, 並且將需要前所未有的高時鐘頻率和頻寬範圍. The number of signal 線 (tracks) and the number of nodes will continue to increase: it will no longer be uncommon for a backplane to contain more than 50,000個節點.

1、用戶需求

用戶對能够以前所未有的高頻寬工作的日益複雜的大尺寸背板的需求不斷增加，這導致了對傳統PCB製造線以外的設備處理能力的需求。 特別是，背板更大、更重、更厚，需要比標準PCB更多的層和穿孔。 此外，所需的線寬和公差變得更加精細，需要混合匯流排結構和組裝科技。

2、背板的尺寸和重量對輸送系統的要求

傳統PCB和背板之間的最大區別是板的尺寸和重量，以及大型和重型原材料基板（面板）的加工問題。 PCB製造設備的標準尺寸通常為24x24英寸。 然而，用戶，尤其是電信用戶，需要更大的背板。 這促進了大型板材輸送工具的確認和購買。 設計者必須添加額外的銅層來解决大引脚數連接器的佈線問題，這會新增背板層的數量。 惡劣的電磁相容性和阻抗條件還需要新增設計中的層數，以確保足够的遮罩、减少串擾並提高信號完整性。

當將高功耗的卡插入背板時，銅層的厚度必須適中，以提供所需的電流，以確保卡可以正常工作。 所有這些因素都導致背板的平均重量新增，這要求傳送帶和其他傳送系統不僅能够安全地傳送大尺寸的原板，而且必須考慮到其重量新增的事實。

用戶需要更薄的核心層和更分層的背板，這給輸送系統帶來了兩個相反的要求。 傳送帶和傳送設備一方面必須能够拾取和運輸厚度小於0.10mm（0.004英寸）的大幅面薄板，而不會造成損壞，另一方面也必須能够運輸厚度為10mm（0.394英寸）和重量為25 kg（56磅）的薄板。 板不會從板上掉下來。

內板的厚度（0.1mm，0.004英寸）和最終背板的厚度（高達10mm，0.39英寸）之間的差异是兩個數量級，這意味著輸送系統必須足够堅固，以安全地將其運輸通過加工區。 由於背板比傳統PCB厚，並且孔的數量要大得多，囙此很容易導致工藝流體流出。 帶有30000個孔的10mm厚背板可以輕鬆取出少量工作液，這些工作液通過表面張力吸附在導向孔中。 為了儘量減少攜帶的液體量，並消除任何乾燥雜質殘留在導向孔中的可能性，通過高壓沖洗和鼓風機清潔鑽孔至關重要。

第3，層次的對位

隨著用戶應用程序需要越來越多的電路板層，層之間的對齊變得非常重要。 層間對齊需要公差收斂。 對於這種融合要求，董事會規模變得越來越高。 所有佈局過程都是在特定的溫度和濕度控制環境中進行的。 曝光設備處於相同的環境中，整個區域的正面影像和背面影像的對準公差必須保持在0.0125mm（0.0005英寸）。 為了達到這一精度要求，需要使用CCD攝像機來完成前後佈局的對齊。

蝕刻後，使用四孔系統對內板進行穿孔。 穿孔穿過芯板，位置精度保持在0.025mm（0.001英寸），重複性為0.0125mm（0.0005英寸）。 然後在將內層粘合在一起的同時，將一個銷插入孔中，以對齊蝕刻的內層。

開始, 使用這種蝕刻後穿孔方法可以完全確保鑽孔和蝕刻銅板的對齊, 形成實心環形設計結構. 然而, as 用戶 require more and more circuits to be laid in a smaller area in terms of PCB佈線, 為了保持董事會的固定成本不變, 蝕刻銅板的尺寸要求更小, 這需要更好的層間銅板. 對位. 為了實現這一目標, 可以購買X射線鑽孔機. The device can drill a hole on the board of the largest size of 1092*813mm (43*32 inches) with a position accuracy of 0.025mm (0.001 inch). 有兩種用法：

1、用X光機觀察每層上的蝕刻銅，並通過鑽孔確定最佳位置。

2、鑽機存儲統計資料，並記錄對準數據相對於理論值的偏差和發散。 此SPC數據迴響到以前的加工過程，如原材料的選擇、加工參數和佈局圖等，以幫助降低變化率並不斷改進工藝。

儘管電鍍工藝與任何標準電鍍工藝相似，但由於大幅面背板的獨特特性，必須考慮兩個主要差异。

夾具和輸送設備必須能够同時輸送大尺寸板材和重型板材。 1092x813mm（43x32英寸）的大幅面原材料基板的重量可以達到25公斤（56磅）。 基板必須能够在運輸和加工過程中牢固抓取。 槽的設計必須足够深以容納板，並且必須在整個槽中保持均勻的電鍍特性。

Since the backplane is thicker and 更重的 than conventional PCB板, 其熱容相應較大. 鑒於背板冷卻速度較慢, 回流爐的長度應加長. 它還需要在出口處強制風冷，以將背板的溫度降低到可以安全操作的水准.