Tecnologia PCB - Controllo chiave del processo di produzione di circuiti stampati ad alto livello

I circuiti stampati ad alto livello sono generalmente definiti come circuiti stampati ad alto livello con 10-20 strati o più, che sono più difficili da elaborare rispetto ai circuiti stampati multistrato tradizionali e hanno requisiti di alta qualità e affidabilità. Pricipalmente sono utilizzati in apparecchiature di comunicazione, server di fascia alta, elettronica medica, aviazione, controllo industriale, militari e altri campi. Negli ultimi anni, la domanda del mercato di schede di alto livello nei settori delle comunicazioni applicative, stazioni base, aviazione e militare è rimasta forte. Con il rapido sviluppo del mercato cinese delle apparecchiature di telecomunicazione, il mercato di bordo di alto livello ha un futuro promettente.

Attualmente, i produttori nazionali di PCB che possono produrre in massa circuiti stampati di alto livello sono principalmente società finanziate dall'estero o alcune società finanziate dal paese. La produzione di circuiti stampati di alto livello non richiede solo investimenti tecnologici e di attrezzature elevate, ma richiede anche l'accumulo di esperienza di tecnici e personale di produzione. Allo stesso tempo, l'introduzione di procedure di certificazione dei clienti di bordo di alto livello è rigorosa e ingombrante, quindi i circuiti stampati di alto livello hanno una soglia più alta per entrare nell'azienda e realizzare l'industrializzazione. Il ciclo produttivo è più lungo. Il numero medio di strati PCB è diventato un importante indicatore tecnico per misurare il livello tecnico e la struttura del prodotto delle aziende PCB. Questo articolo descrive brevemente le principali difficoltà di lavorazione incontrate nella produzione di circuiti stampati di alto livello e introduce i punti di controllo dei processi produttivi chiave di circuiti stampati di alto livello per riferimento e riferimento da parte dei peer.

1. Principali difficoltà di produzione

Rispetto alle caratteristiche dei circuiti stampati convenzionali, i circuiti stampati ad alto livello hanno le caratteristiche di schede più spesse, più strati, linee e vie più dense, dimensioni delle celle più grandi e strati dielettrici più sottili. Lo spazio interno dello strato, il grado di allineamento tra gli strati, il controllo dell'impedenza e i requisiti di affidabilità sono più rigorosi.

1.1 Difficoltà di allineamento tra strati

A causa del gran numero di schede di alto livello, il lato di progettazione del cliente ha requisiti sempre più rigorosi per l'allineamento di ogni strato del PCB. Di solito, la tolleranza di allineamento tra strati è controllata da ±75μm. Considerando la progettazione su larga scala dell'unità di bordo ad alto livello e la temperatura ambiente e l'umidità dell'officina di trasferimento grafico, nonché fattori quali disallineamento e sovrapposizione causati da incoerenza di espansione e contrazione di diversi strati di nucleo, metodi di posizionamento intercalare, ecc., è più difficile controllare il grado di allineamento tra gli strati di tavole alte.

1.2 Difficoltà nella realizzazione del circuito interno

La scheda ad alto livello adotta materiali speciali come ad alto TG, ad alta velocità, ad alta frequenza, rame spesso, strato dielettrico sottile, ecc., che presenta requisiti elevati sulla produzione del circuito interno e il controllo della dimensione del modello, come l'integrità della trasmissione del segnale di impedenza, che aumenta la difficoltà della produzione del circuito interno. La larghezza della linea e la spaziatura della linea sono piccole, aumentano i cortocircuiti aperti e aumentano, aumenta il cortocircuito e la velocità di passaggio è bassa; ci sono più strati di segnale del circuito sottile e la probabilità di mancata rilevazione AOI nello strato interno aumenta; il bordo interno del nucleo è più sottile, che è facile da rugare e causare scarsa esposizione e incisione È facile rotolare il bordo quando passa la macchina; la maggior parte delle schede di alto livello sono schede di sistema e la dimensione dell'unità è relativamente grande e il costo di rottamazione del prodotto finito è relativamente alto.

1.3 Difficoltà di pressatura

Più schede interne del nucleo e prepreg sono sovrapposti ed è facile produrre difetti come piastra scorrevole, delaminazione, cavità della resina e residui di bolle d'aria durante la pressatura e la produzione. Quando si progetta la struttura laminata, è necessario considerare pienamente la resistenza al calore del materiale, la tensione di resistenza, la quantità di colla e lo spessore del mezzo e impostare un programma ragionevole di pressione a bordo di alto livello. Ci sono molti strati e la quantità di controllo di espansione e contrazione e la compensazione del coefficiente di dimensione non possono essere mantenuti coerenti; Lo strato sottile dell'isolamento dell'intercalare può facilmente portare al fallimento della prova di affidabilità dell'intercalare. La figura 1 è un diagramma di difetto della delaminazione della piastra dopo la prova di stress termico.

1.4 Difficoltà nella perforazione

Utilizzando piastre speciali di rame ad alta velocità, ad alta frequenza e spesse ad alta TG, aumentando la difficoltà di rugosità di perforazione, frese di perforazione e de-foratura. Ci sono molti strati, lo spessore totale cumulativo del rame e lo spessore della piastra, la perforazione è facile da rompere il coltello; il denso BGA è molti, il problema di guasto CAF causato dalla spaziatura stretta della parete del foro; Lo spessore della piastra è facile da causare il problema di perforazione inclinata.

2. Controllo chiave del processo di produzione

2.1 Selezione dei materiali

Con lo sviluppo di componenti elettronici ad alte prestazioni e multifunzionali, si realizza lo sviluppo ad alta frequenza e ad alta velocità della trasmissione del segnale, quindi la costante dielettrica e la perdita dielettrica dei materiali del circuito elettronico devono essere relativamente basse, così come CTE basso e basso assorbimento d'acqua. Valutare e migliorare i materiali laminati rivestiti di rame ad alte prestazioni per soddisfare i requisiti di elaborazione e affidabilità delle schede di alto livello.

2.2 Progettazione di strutture laminate laminate

I fattori principali considerati nella progettazione della struttura laminata sono la resistenza al calore del materiale, la tensione di resistenza, la quantità di riempitivo e lo spessore dello strato dielettrico. Occorre seguire i seguenti principi principali.

(1) Il prepreg e il produttore del bordo centrale devono essere coerenti. Al fine di garantire l'affidabilità PCB, evitare di utilizzare un singolo prepreg 1080 o 106 per tutti gli strati di prepreg (ad eccezione dei requisiti speciali dei clienti). Quando il cliente non ha requisiti di spessore dei supporti, lo spessore dei supporti intercalari deve essere garantito � 0,09 mm in conformità con IPC-A-600G.

(2) Quando i clienti richiedono fogli TG elevati, il bordo centrale e prepreg devono utilizzare materiali TG corrispondenti.

(3) per il substrato interno 3OZ o superiore, utilizzare prepregs con alto contenuto di resina, quali 1080R/C65%, 1080HR/C 68%, 106R/C 73%, 106HR/C76%; La struttura è progettata per evitare la sovrapposizione di più di 106 prepreg. Poiché il filato di fibra di vetro è troppo sottile, il filato di fibra di vetro collassa nella grande area del substrato, che influisce sulla stabilità dimensionale e sulla delaminazione della piastra.

2.3 Controllo dell'allineamento dei livelli

L'accuratezza della compensazione interna delle dimensioni della scheda core e del controllo delle dimensioni della produzione richiedono un certo periodo di tempo per raccogliere dati e esperienza storica dei dati nella produzione per compensare accuratamente le dimensioni di ogni strato della scheda ad alto livello per garantire che la scheda core di ogni strato si espanda e si restringa. coerenza. Scegliere un metodo di posizionamento intercalare ad alta precisione e affidabilità prima della pressatura, come il posizionamento a quattro scanalature (Pin LAM), hot melt e rivetti combinati. Impostare il corretto processo di pressatura e la manutenzione ordinaria della pressa è la chiave per garantire la qualità della pressatura, controllare il flusso della colla e l'effetto di raffreddamento della pressatura e ridurre il problema del disallineamento degli strati intermedi. Il controllo di allineamento strato a strato deve considerare in modo completo fattori come il valore di compensazione dello strato interno, il metodo di posizionamento della pressatura, i parametri del processo di pressatura e le caratteristiche del materiale.

2.4 Tecnologia del circuito interno

Al fine di migliorare la capacità di incisione del circuito, è necessario dare una compensazione adeguata alla larghezza del circuito e del pad (o anello di saldatura) nella progettazione ingegneristica PCB, ma anche per fare una compensazione più dettagliata per una grafica speciale, come linee di ritorno, linee indipendenti, ecc Considerazioni di progettazione. Confermare se la compensazione di progettazione della larghezza della linea interna, della distanza della linea, della dimensione dell'anello di isolamento, della linea indipendente e della distanza foro-linea è ragionevole, altrimenti cambiare la progettazione ingegneristica. Ci sono requisiti di progettazione di impedenza e reattanza induttiva. Prestare attenzione a se la compensazione di progettazione della linea indipendente e della linea di impedenza è sufficiente, controllare i parametri durante l'incisione e la produzione di massa può essere fatta dopo che il primo pezzo è confermato per essere qualificato. Per ridurre la corrosione laterale dell'incisione, è necessario controllare la composizione di ogni gruppo della soluzione di incisione entro l'intervallo ottimale. L'attrezzatura tradizionale della linea di incisione ha capacità di incisione insufficiente ed è possibile effettuare la trasformazione tecnica dell'apparecchiatura o introdurre attrezzature di linea di incisione ad alta precisione per migliorare l'uniformità dell'incisione e ridurre le sbavature di incisione e l'incisione impura.

Quarto, conclusione

Ci sono relativamente poche letterature di ricerca sulla tecnologia di elaborazione PCB di alto livello nel settore. Questo articolo introduce i punti chiave di controllo del processo di produzione come la selezione del materiale, la progettazione della struttura laminata, l'allineamento degli strati intermedi, la produzione della linea interna dello strato, il processo di pressatura, il processo di perforazione, ecc., al fine di fornire il riferimento e la comprensione peer e sperare che più pari parteciperanno alla ricerca tecnica e alla comunicazione dei circuiti stampati di alto livello.