Miért olyan nehéz többrétegű nyomtatott áramköri lapokat készíteni?

Az elektronikus információs technológia fejlődésével egyre több területen alkalmaznak többrétegű PCB kártyákat. Hagyományosan a 4-nél több rétegű NYÁK-kártyákat "többrétegű PCB-lapoknak", a 10-nél több réteget pedig "magas többrétegű PCB-kártyáknak" nevezzük. Az, hogy képes-e magas szintű többrétegű nyomtatott áramköri lapokat gyártani, fontos mutató a nyomtatott áramköri lapok gyártóinak erősségének mérésére. Magas szintű, több mint 20 rétegű többrétegű táblákat tud gyártani, amely a legkiválóbb műszaki erővel rendelkező PCB cégnek számít.

1. Fő termelési nehézségek

A hagyományos áramköri lapokhoz képest a magas szintű áramköri lapok vastagabb alkatrészekkel, több réteggel, sűrűbb vonalakkal és átmenőkkel, nagyobb egységmérettel, vékonyabb dielektromos rétegekkel, stb., belső térrel, rétegek közötti igazítással, impedanciaszabályozással és megbízhatósággal rendelkeznek. A szexuális követelmények szigorúbbak.

(1) A rétegek közötti igazítás nehézségei

A nagyszámú sokemeletes táblaréteg miatt a megrendelői tervezési oldal egyre szigorúbb követelményeket támaszt a nyomtatott áramköri lapok egyes rétegeinek igazításával kapcsolatban. Általában a rétegek közötti igazítási tűrés ±75 μm-re van szabályozva. Az olyan tényezők, mint a diszlokációs halmozás és a rétegek közötti pozicionálási módszerek, amelyeket a különböző alaplaprétegek kiterjedésének és összehúzódásának inkonzisztenciája okoz, megnehezítik a sokemeletes táblák rétegek közötti igazításának szabályozását.

(2) Nehézségek a belső rétegek elkészítésében

A sokemeletes tábla olyan speciális anyagokat használ, mint a nagy TG, nagy sebesség, nagyfrekvenciás, vastag réz és vékony dielektromos réteg, ami magas követelményeket támaszt a belső réteg áramkörök gyártásával és a grafikus méretszabályozással szemben. A vonalszélesség és a sortávolság kicsi, a szakadás és a rövidzárlatok nőnek, a mikrozárlatok nőnek, és az áthaladási arány alacsony; sok jelréteg finom vonalak, és a valószínűsége, hogy elmulasztott ellenőrzés a belső réteg AOI nő; a belső maglemez vastagsága vékony, ami könnyen gyűrődik, ami rossz expozíciót és maratást eredményez. Könnyen tekerhető a tábla, ha a gép véget ért; a késztermék selejtezési költsége viszonylag magas.

(3) Préselési nehézségek

Több belső maglemez és prepreg kerül egymásra, és a laminálás gyártása során hajlamosak olyan hibák, mint a csúszólemezek, a rétegválás, a gyanta üregek és a buborékmaradványok előfordulni. A laminált szerkezet kialakításakor teljes mértékben figyelembe kell venni az anyag hőállóságát, feszültségtűrő képességét, ragasztótöltet mennyiségét és dielektromos vastagságát, és ésszerű magas szintű táblapréselési programot kell beállítani.

(4) Nehézségek a fúrásgyártás során

A nagy sebességű, nagy sebességű, nagyfrekvenciás és vastag réz speciális lemezek használata megnehezíti a fúrási egyenetlenséget, a fúrósorját és a szennyeződésmentesítést. A rétegek száma nagy, az összesített teljes rézvastagság és lemezvastagság, és a fúrószerszám könnyen eltörhető; sok sűrű BGA van, és a szűk lyukfaltávolság okozta CAF-hibaprobléma; a ferde fúrási problémát könnyen előidézheti a lemezvastagság.

2. Kulcsfontosságú gyártási folyamatok ellenőrzése

(1) Anyagválasztás

Az elektronikus áramkörök anyagainak viszonylag alacsony dielektromos állandóval és dielektromos veszteséggel, valamint alacsony CTE-vel, alacsony vízelnyelő képességgel és jobb, nagy teljesítményű rézborítású laminált anyagokkal kell rendelkezniük, hogy megfeleljenek a magas szintű táblák feldolgozási és megbízhatósági követelményeinek.

(2) Laminált szerkezet kialakítása

A laminált szerkezet tervezésénél a főbb szempontok az anyag hőállósága, az ellenállási feszültség, a ragasztótöltés mennyisége és a dielektromos réteg vastagsága stb. A következő fő elveket kell követni:

a. A prepreg és a maglemez gyártóinak következetesnek kell lenniük. A NYÁK megbízhatóságának biztosítása érdekében a prepreg minden rétegében kerülni kell az egyszeri 1080 vagy 106 prepreg használatát (kivéve, ha az ügyfélnek speciális igényei vannak).

b. Ha az ügyfélnek nagy TG lemezre van szüksége, a maglemeznek és a prepregnek a megfelelő magas TG-anyagot kell használnia.

c. 3OZ vagy annál nagyobb belső hordozókhoz használjon magas gyantatartalmú prepregeket, de próbálja meg elkerülni azt a szerkezeti tervezést, hogy mind a 106 magas gyantatartalmú prepreget használjon.

d. Ha az ügyfélnek nincs különleges követelménye, a rétegközi dielektromos réteg vastagságtűrését általában plusz /-10 százalék szabályozza. Az impedancialemeznél a dielektromos vastagság tűrését az IPC-4101 C/M osztály tűrés szabályozza, ha az impedancia befolyásoló tényező az aljzat vastagságához kapcsolódik, akkor a lemeztűréseknek is meg kell felelniük az IPC{ {2}} C/M osztálytűrések.

(3) Rétegközi igazítás szabályozása

A belső réteg maglemez méretkompenzációjának pontosságát és a gyártási méret szabályozását a gyártás során gyűjtött adatok és a történeti adatok tapasztalatai révén pontosan kompenzálni kell a sokemeletes tábla egyes rétegeinek grafikus méretéhez. egy bizonyos ideig, hogy biztosítsa az egyes rétegek maglemezének kitágulását és összehúzódását. következetesség.

(4) Belső réteg áramköri folyamat

Mivel a hagyományos expozíciós gép felbontási képessége körülbelül 50 μm, a magas szintű táblák gyártásához a képfelbontási képesség javítása érdekében bevezethető egy lézeres közvetlen képalkotó gép (LDI), és a felbontási képesség elérheti a körülbelül 20 μm-t. A hagyományos expozíciós gép igazítási pontossága ±25 μm, a rétegek közötti igazítási pontosság pedig nagyobb, mint 50 μm; nagy pontosságú igazítási expozíciós gép használatával a mintaigazítási pontosság körülbelül 15 μm-re növelhető, a rétegek közötti igazítási pontosság pedig 30 μm-en belül szabályozható.

(5) Préselési eljárás

Jelenleg a laminálás előtti rétegközi pozicionálási módszerek főként a következőket foglalják magukban: négyréses pozicionálás (Pin LAM), forró olvadék, szegecs, forró olvadék és szegecs kombináció. A különböző termékstruktúrák eltérő pozicionálási módszereket alkalmaznak. A sokemeletes táblák esetében a négyhornyos pozicionálási módszert, vagy a fúziós plusz szegecselés módszerét alkalmazzák. Az OPE lyukasztógép kilyukasztja a pozicionáló lyukakat, és a lyukasztási pontosságot ±25 μm-re szabályozzák.

A sokemeletes deszka laminált szerkezetének és a felhasznált anyagoknak megfelelően tanulmányozza a megfelelő laminálási eljárást, állítsa be a legjobb melegítési sebességet és görbét, megfelelően csökkentse a laminált lemez melegítési sebességét, meghosszabbítsa a magas hőmérsékletű kikeményedési időt, készítse el a gyantát teljesen kifolyik és kikeményedik, és kerülni kell a préselést Olyan problémák, mint a csúszólemez és a rétegközi elmozdulás a kombinációs folyamat során.

(6) Fúrási folyamat

Az egyes rétegek egymásra helyezésének köszönhetően a lemez és a rézréteg rendkívül vastag, ami komolyan koptatja a fúrót, és könnyen eltöri a fúrópengét. A furatok számát, az ejtési sebességet és a forgási sebességet megfelelően be kell állítani. Pontosan mérje meg a tábla tágulását és összehúzódását, és adja meg a pontos együtthatókat; a rétegek száma nagyobb vagy egyenlő, mint 14 réteg, a furat átmérője kisebb vagy egyenlő, mint 0,2 mm, vagy a lyukak közötti távolság kisebb vagy egyenlő, mint 0. 175 mm. A 12:1 vastagság-átmérő arányú lépésenkénti fúrást lépésről lépésre fúrással, pozitív és negatív fúrási módszerekkel állítják elő; szabályozza a fúrócsúcsot és a furat vastagságát, és amennyire csak lehetséges, használjon új fúrót vagy csiszolófúrót a magas táblákhoz, és a furat vastagságát 25 um-on belül szabályozza.

3. Megbízhatósági teszt

A sokemeletes táblák vastagabbak, nehezebbek és nagyobb egységmérettel rendelkeznek, mint a hagyományos többrétegű táblák, és a megfelelő hőkapacitás is nagyobb. A hegesztés során több hőre van szükség, és hosszabb a tapasztalt hegesztési magas hőmérsékleti idő. 217 fokon (az ón-ezüst-réz forrasztás olvadáspontja) 50 másodperctől 90 másodpercig tart, és a magas szintű tábla hűtési sebessége viszonylag lassú, így a visszafolyási teszt ideje meghosszabbodik.