PCB-Technologie - Schlüsselkontrolle des Produktionsprozesses von Leiterplatten auf hoher Ebene

High-Level-Leiterplatten werden im Allgemeinen als High-Layer-Leiterplatten mit 10 bis 20-Lagen oder mehr definiert, die schwieriger zu verarbeiten sind als herkömmliche Mehrschichtplatinen und hohe Qualitäts- und Zuverlässigkeitsanforderungen haben. Sie werden hauptsächlich in Kommunikationsausrüstung, High-End-Servern, medizinischer Elektronik, Luftfahrt, Industriesteuerung, Militär und anderen Bereichen verwendet. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach hochrangigen Boards in den Bereichen Anwendungskommunikation, Basisstationen, Luftfahrt und Militär stark geblieben. Mit der schnellen Entwicklung von Chinas Telekommunikationsausrüstungsmarkt hat der High-Level-Board-Markt eine vielversprechende Zukunft.

Derzeit sind inländische Leiterplattenhersteller, die in Massenproduktion hochrangige Leiterplatten herstellen können, hauptsächlich ausländische Unternehmen oder einige inländische Unternehmen. Die Herstellung von High-Level-Leiterplatten erfordert nicht nur hohe Technologie- und Ausrüstungsinvestitionen, sondern erfordert auch die Anhäufung von Erfahrungen von Technikern und Produktionspersonal. Gleichzeitig ist die Einführung von High-Level-Board-Kundenzertifizierungsverfahren streng und umständlich, so dass High-Level-Leiterplatten eine höhere Schwelle haben, um in das Unternehmen einzutreten und Industrialisierung zu realisieren. Der Produktionszyklus ist länger. Die durchschnittliche Anzahl von Leiterplattenschichten ist zu einem wichtigen technischen Indikator geworden, um das technische Niveau und die Produktstruktur von Leiterplattenunternehmen zu messen. Dieser Artikel beschreibt kurz die wichtigsten Verarbeitungsschwierigkeiten bei der Herstellung von High-Level-Leiterplatten und stellt die Kontrollpunkte der wichtigsten Produktionsprozesse von High-Level-Leiterplatten zur Referenz und Referenz durch die Kollegen vor.

1. Wichtigste Produktionsschwierigkeiten

Verglichen mit den Eigenschaften herkömmlicher Leiterplatten haben High-Level-Leiterplatten die Eigenschaften von dickeren Leiterplatten, mehr Schichten, dichteren Leitungen und Durchgängen, größeren Zellgrößen und dünneren dielektrischen Schichten. Der innere Schichtraum, der Grad der Ausrichtung zwischen den Schichten, Impedanzsteuerung und Zuverlässigkeitsanforderungen sind strenger.

1.1 Schwierigkeiten bei der Ausrichtung zwischen Ebenen

Aufgrund der großen Anzahl von High-Level-Leiterplatten hat die Kundenseite immer strengere Anforderungen an die Ausrichtung jeder Schicht der Leiterplatte. Normalerweise wird die Ausrichtungstoleranz zwischen Schichten um ±75μm gesteuert. In Anbetracht des großflächigen Designs der Leiterplatteneinheit auf hoher Ebene und der Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit der Grafiktransferwerkstatt sowie Faktoren wie Fehlausrichtung und Überlagerung, die durch Inkonsistenz der Ausdehnung und Kontraktion verschiedener Kernschichten, Methoden der Zwischenlagenpositionierung usw. verursacht werden, Es ist schwieriger, den Grad der Ausrichtung zwischen den Schichten von Hochhäusern zu kontrollieren.

1.2 Schwierigkeiten bei der Herstellung des inneren Schaltkreises

Die High-Level-Platine nimmt spezielle Materialien wie hohe TG, hohe Geschwindigkeit, hohe Frequenz, dickes Kupfer, dünne dielektrische Schicht usw. an, die hohe Anforderungen an die Herstellung des inneren Schaltkreises und die Kontrolle der Mustergröße, wie die Integrität der Impedanzsignal-Übertragung stellt, die die Schwierigkeit der Produktion des inneren Schaltkreises erhöht. Linienbreite und Linienabstand sind klein, offen und Kurzschlüsse nehmen zu, Kurzschluss nimmt zu und Durchgangsrate ist niedrig; Es gibt mehr feine Schaltungssignalschichten, und die Wahrscheinlichkeit einer fehlenden AOI-Erkennung in der inneren Schicht steigt; Die innere Kernplatte ist dünner, was leicht zu falten ist und schlechte Belichtung und Ätzen verursacht. Es ist einfach, das Brett zu rollen, wenn es die Maschine passiert; Die meisten der hochrangigen Bretter sind Systemplatten, und die Einheitsgröße ist relativ groß, und die Kosten für das Verschrotten des fertigen Produkts sind relativ hoch.

1.3 Schwierigkeiten beim Pressen

Mehrere Innenkernplatten und Prepregs werden überlagert, und es ist einfach, Fehler wie Gleitplatte, Delamination, Harzhöhle und Luftblasenreste während des Pressens und der Produktion zu produzieren. Bei der Gestaltung der laminierten Struktur ist es notwendig, die Hitzebeständigkeit des Materials, die Widerstandsspannung, die Klebstoffmenge und die Dicke des Mediums vollständig zu berücksichtigen und ein angemessenes hochrangiges Brettpressprogramm festzulegen. Es gibt viele Schichten, und die Menge der Ausdehnungs- und Kontraktionskontrolle und die Kompensation des Größenkoeffizienten können nicht konsistent gehalten werden; Die dünne Zwischenschicht-Isolierschicht kann leicht zum Versagen des Zwischenschicht-Zuverlässigkeitstests führen. Abbildung 1 ist ein Defektdiagramm der Delamination der Platte nach dem thermischen Belastungstest.

1.4 Schwierigkeiten beim Bohren

Unter Verwendung von hochTG, Hochgeschwindigkeits-, Hochfrequenz-, dicken Kupfer-Spezialplatten, die die Schwierigkeit des Bohrens von Rauheit, Bohrgraten und Entbohren erhöhen. Es gibt viele Schichten, die kumulative Gesamtkupferdicke und die Plattendicke, das Bohren ist einfach, das Messer zu brechen; Die dichte BGA ist viele, das CAF-Fehlerproblem verursacht durch den schmalen Lochwandabstand; Die Plattendicke ist leicht, das geneigte Bohrproblem zu verursachen.

2. Schlüsselkontrolle des Produktionsprozesses

2.1 Materialauswahl

Mit der Entwicklung von Hochleistungs- und multifunktionalen elektronischen Komponenten wird eine hochfrequente und schnelle Entwicklung der Signalübertragung herbeigeführt, so dass die dielektrische Konstante und der dielektrische Verlust von elektronischen Schaltungsmaterialien relativ niedrig sein müssen, sowie eine niedrige CTE und eine geringe Wasseraufnahme. Rate und bessere Hochleistungs-kupferplattierte Laminatmaterialien, um die Verarbeitungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen von hochrangigen Platten zu erfüllen.

2.2 Entwurf der laminierten laminierten Struktur

Die wichtigsten Faktoren, die bei der Konstruktion der laminierten Struktur berücksichtigt werden, sind die Hitzebeständigkeit des Materials, die Widerstandsspannung, die Füllstoffmenge und die Dicke der dielektrischen Schicht. Folgende Grundsätze sollten beachtet werden:

(1) Der Prepreg und der Kernplattenhersteller müssen konsistent sein. Um die Zuverlässigkeit der Leiterplatte zu gewährleisten, vermeiden Sie die Verwendung eines einzelnen 1080- oder 106-Prepregs für alle Schichten von Prepreg (außer für spezielle Anforderungen der Kunden). Wenn der Kunde keine Anforderungen an die Mediendicke hat, muss die Dicke der Zwischenschichtmedien gemäß IPC-A-600G garantiert werden.

(2) Wenn Kunden hohe TG-Blätter benötigen, müssen Kernplatte und Prepreg entsprechende hohe TG-Materialien verwenden.

(3) Verwenden Sie für das innere Substrat 3OZ oder höher Prepregs mit hohem Harzgehalt, wie 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; Die Struktur ist so konzipiert, dass die Überlappung mehrerer 106 Prepregs vermieden wird. Da das Glasfasergarn zu dünn ist, kollabiert das Glasfasergarn in der großen Substratfläche, was die Dimensionsstabilität und die Delamination der Platte beeinflusst.

2.3 Steuerung der Ebenenausrichtung

Die Genauigkeit der inneren Kernplattengrößenkompensation und der Produktionsgrößenkontrolle erfordert einen bestimmten Zeitraum, um Daten und historische Datenerfahrungen in der Produktion zu sammeln, um die Größe jeder Schicht der Hochschichtplatte genau auszugleichen, um sicherzustellen, dass die Kernplatte jeder Schicht expandiert und schrumpft. Konsistenz. Wählen Sie vor dem Pressen ein hochpräzises und hochzuverlässiges Zwischenlagenpositionsverfahren, z. B. Vier-Nut-Positionierung (Pin LAM), Schmelz- und Nietkombination. Die Einstellung des richtigen Pressvorgangs und der routinemäßigen Wartung der Presse ist der Schlüssel, um die Qualität des Pressens sicherzustellen, den Leimfluss und den Kühleffekt des Pressens zu kontrollieren und das Problem der Zwischenlagenverschiebung zu verringern. Die Schicht-zu-Schicht-Ausrichtungssteuerung muss Faktoren wie den inneren Schichtkompensationswert, das Presspositionsverfahren, die Pressprozessparameter und die Materialeigenschaften umfassend berücksichtigen.

2.4 Innere Schaltungstechnik

Um die Ätzfähigkeit der Schaltung zu verbessern, ist es notwendig, die Breite der Schaltung und des Pads (oder des Lötrings) im PCB-Engineering-Design ordnungsgemäß auszugleichen, aber auch eine detailliertere Kompensation für spezielle Grafiken, wie Rückleitungen, unabhängige Leitungen usw. Designüberlegungen vorzunehmen. Bestätigen Sie, ob die Entwurfskompensation der inneren Linienbreite, des Linienabstandes, der Isolationsringgröße, der unabhängigen Linie und des Loch-zu-Linie-Abstandes angemessen ist, andernfalls ändern Sie den technischen Entwurf. Es gibt Anforderungen an die Impedanz- und induktive Reaktanz-Konstruktion. Achten Sie darauf, ob die Entwurfskompensation der unabhängigen Linie und Impedanzlinie ausreicht, steuern Sie die Parameter während des Ätzes und die Massenproduktion kann durchgeführt werden, nachdem das erste Stück bestätigt wird, dass es qualifiziert ist. Um die Ätzseitenkorrosion zu reduzieren, ist es notwendig, die Zusammensetzung jeder Gruppe der Ätzlösung im optimalen Bereich zu kontrollieren. Die traditionelle Ätzlinienausrüstung hat unzureichende Ätzfähigkeit, und es ist möglich, die technische Transformation der Ausrüstung durchzuführen oder hochpräzise Ätzlinienausrüstung einzuführen, um die Ätzhleichmäßigkeit zu verbessern und Ätzgrate und unreines Ätzen zu reduzieren.

Viertens: Schlussfolgerung

Es gibt relativ wenige Forschungsliteraturen zur High-Level-PCB-Verarbeitungstechnologie in der Industrie. Dieser Artikel stellt die wichtigsten Kontrollpunkte des Produktionsprozesses wie Materialauswahl, laminiertes Strukturdesign, Zwischenlagenausrichtung, innere Schichtlinienproduktion, Pressverfahren, Bohrprozess usw. vor, um Peer-Referenz und Verständnis zu bieten und zu hoffen, dass mehr Kollegen an der technischen Forschung und Kommunikation von Leiterplatten auf hoher Ebene teilnehmen.