Novas

As principais dificuldades de fabricação da placa de circuitos de alto nível, como alinhamento entre camadas, fabricação de circuitos internos, fabricação de crimping, fabricação de perfuração e assim por diante.

High level circuit boards are generally defined as high-level multi-layer circuit boards with 10 ~ 20 layers or more, which are more difficult to process than traditional multi-layer circuit boards, and have high quality and reliability requirements. They are mainly used in communication equipment, high-end servers, medical electronics, aviation, industrial control, military and other fields.In recent years, the market demand for high-level boards in the fields of application communication, base station, aviation and military is still strong. With the rapid development of China's telecom equipment market, the market prospect of high-level boards is promising.

Atualmente, fabricantes de PCB que podem produzir em mass a placas de alto nível de circuitos na China são principalmente de empresas financiadas por estrangeiros ou algumas empresas domésticas. A produção de placas de circuito de alto nível requer não só maior investimento em tecnologia e equipamento, mas também a acumulação de experiências de técnicos e pessoal de produção. Ao mesmo tempo, os procedimentos de certificação do cliente para importar placas de circuito de alto nível são estritos e difíceis. Portanto, o limiar para placas de alto nível de circuitos para entrar na empresa é alto e o ciclo de produção da industrialização é longo. O número médio de camadas de PCB se tornou um índice técnico importante para medir o nível técnico e a estrutura de produtos das empresas de PCB. Este trabalho descreve brevemente as principais dificuldades de processamento encontradas na produção de placas de circuito de alto nível, e introduz os pontos de controle chave dos processos de produção chave de placas de circuito de alto nível para referência e referência.

1[UNK] Principais dificuldades de produção

Comparado com as características das placas de circuitos convencionais, as placas de circuitos de alto nível possuem características de placas mais espessas, mais camadas, linhas e vias mais densas, tamanho de unidade maior, camadas dielétricas mais finas e requisitos mais estritos para espaço interior, alinhamento entre camadas, controle de impedância e confiabilidade.

1.1[UNK] Dificuldade de alinhamento entre camadas

Due to the large number of high-level board layers, the customer's design end has increasingly strict requirements on the alignment of PCB layers, and the alignment tolerance between layers is usually controlled to ± 75μm. Considering the large unit size design of high-level board, the ambient temperature and humidity of graphics transfer workshop, the dislocation superposition and interlayer positioning mode caused by the inconsistent expansion and contraction of different core board layers, it is more difficult to control the interlayer alignment of high-level board.

1.2 Dificuldades em criar circuitos internos

O quadro de alto nível adota materiais especiais como alto Tg, alta velocidade, alta frequência, cobre espesso e camada dielétrica fina, o que apresenta altos requisitos para a fabricação e o controle gráfico do tamanho do circuito interno, como a integridade da transmissão de sinais de impedência, o que aumenta a dificuldade da fabricação do circuito interno. A largura e o espaço das linhas são pequenos, os circuitos abertos e curtos aumentam, os micro curtos aumentam e a taxa de qualificação é baixa; Há muitas camadas de sinais de linhas finas, e a probabilidade de falta de detecção de AOI na camada interna aumenta; A placa interior do núcleo é fina, fácil de dobrar, resultando em baixa exposição, e é fácil de rolar após gravação; A maioria das placas de alto nível são placas de sistemas com grande tamanho de unidade, e o custo de destruição dos produtos acabados é relativamente alto.

1.3[UNK]laminação[UNK]dificuldades de fabricação

Quando múltiplas placas de núcleo interno e folhas semicuradas são superpostas, defeitos como placa deslizante, delaminação, cavidade de resina e resíduos de bolhas são fáceis de ocorrer na produção crimping. Ao projetar a estrutura laminada, é necessário considerar plenamente a resistência ao calor, a resistência à tensão, a quantidade de preenchimento da cola e a espessura média do material, e estabelecer um programa razoável de laminação de placa de alto nível. Há muitas camadas, e o controle da expansão e contração e a compensação do coeficiente de tamanho não podem ser consistentes; A camada de isolamento entre camadas é fina, o que é fácil de levar ao fracasso do teste de confiabilidade entre camadas. Figura 1 é um diagram a do defeito da delaminação da placa de explosão após teste de estresse térmico.

1.4 Dificuldades de perfuração

O uso de placas especiales de alto Tg, alta velocidade, alta frequência e espessura de cobre aumenta a dificuldade de perfurar rugosidade, perfurar burr e remover terra de perfuração. Há muitas camadas, a espessura total do cobre e a espessura dos pratos são acumuladas, e a ferramenta de perfuração é fácil de quebrar; Fallo da caverna causado por densa BGA e espaço estreito de paredes de buracos; Devido à espessura do prato, é fácil causar o problema da perfuração oblica.

2[UNK]Controlo do processo de produção chave

2.1 Seleção de materiais

Com o desenvolvimento de componentes eletrônicos na direção de alto desempenho e multifunção, também traz transmissão de sinais de alta frequência e de alta velocidade. Portanto, é necessário que a perda dielétrica constante e dielétrica de materiais de circuitos eletrônicos seja relativamente baixa, bem como baixa CTE, baixa absorção de água e melhor desempenho de materiais laminados de cobre laminados, de modo a satisfazer os requisitos de processamento e confiabilidade de placas de alto nível. Os fornecedores de placas comuns incluem principalmente uma série, série B, série C e série D. Ver Tabela 1 para a comparação das principais características desses quatro substratos internos. Para o quadro de circuito de cobre de alto nível, é selecionada a folha semicurada com alto conteúdo de resina. A quantidade de fluxo de cola da folha semicurada entre camadas é suficiente para preencher os gráficos da camada interna. Se a camada média isolante é muito espessa, o painel acabado é fácil de ser muito espesso. Pelo contrário, se a camada média isolante é muito fina, é fácil causar problemas de qualidade como estratificação média e falha de teste de alta tensão. Portanto, a seleção de materiais médios isoladores é muito importante.

2.2 Design of laminated structure

Os principais fatores considerados no design da estrutura laminada são a resistência ao calor, a resistência à tensão, a quantidade de preenchimento da cola e a espessura da camada dielétrica do material, e devem ser seguidos os seguintes princípios principais.

(1)O fabricante de folha semicurada e painel central deve ser consistente. Para assegurar a confiabilidade do PCB, uma folha única 1080 ou 106 semicurada não deve ser utilizada para todas as camadas de folha semicurada (a não ser que o cliente tenha requisitos especiais). Quando o cliente não tem requisitos de espessura média, a espessura média entre camadas deve ser garantida de ≥ 0,09mm de acordo com ipc-a-600g.

(2)Quando os clientes requerem placa de Tg elevada, placa central e folha semicurada devem usar materiais de Tg elevados correspondentes.

(3) para o substrato interno 3oz ou superior, devem ser selecionadas folhas semicuradas com alto conteúdo de resina, como 1080r / C65%, 1080hr / C68%, 106R / c73% e 106hr / C76%; no entanto, o design estrutural de 106 folhas semicuradas de cola elevada deve ser evitado o mais possível para evitar a superposição de 106 folhas semicuradas múltiplas. Porque o fio de fibra de vidro é muito fino, o fio de fibra de vidro colapsa na grande área do substrato, afetando a estabilidade dimensional e estratificação da explosão de placas.

(4) If the customer has no special requirements, the thickness tolerance of interlayer dielectric layer is generally controlled by + / - 10%. For impedance plate, the dielectric thickness tolerance is controlled by ipc-4101 C / M tolerance. If the impedance influencing factor is related to the substrate thickness, the plate tolerance must also be controlled by ipc-4101c / m tolerance.

2.3[UNK]Controlo de alinhamento entre camadas

Para a precisão da compensação do tamanho interno do painel central e do controle do tamanho da produção, é necessário compensar com precisão o tamanho gráfico de cada camada de painel de alto nível através dos dados e da experiência histórica de dados coletados na produção por um determinado tempo para assegurar a coerência da tensão e redução de cada camada de painel central. Seleccione o modo de posicionamento intercamadas de alta precisão e confiável antes da laminação,Por exemplo, pin Lam, combinação de derrete quente e rivet. O estabelecimento de procedimentos adequados de laminação e manutenção diária da imprensa são a chave para garantir a qualidade da laminação. Controla o efeito de laminação e refrigeração e reduz o problema da dislocação entre camadas. O controle de alinhamento entre camadas precisa ser considerado compreensivamente a partir do valor de compensação interna, modo de laminação, parâmetros do processo de laminação, características materiais e outros fatores.

2.4 Processo de linha interna

Uma vez que a capacidade analítica da máquina de exposição tradicional é de cerca de 50um, para a produção de placas de alto nível, a máquina de imagem direta laser (LDI) pode ser introduzida para melhorar a capacidade analítica gráfica, que pode alcançar cerca de 20um. A precisão de alinhamento da m áquina de exposição tradicional é ± 25 μUm, a precisão de alinhamento entre camadas é maior que 50 μm. Usando uma máquina de exposição de alinhamento de alta precisão, a precisão de alinhamento gráfico pode ser melhorada para cerca de 15um, e a precisão de alinhamento entre camadas pode ser controlada dentro de 30um, o que reduz o desvio de alinhamento do equipamento tradicional e melhora a precisão de alinhamento entre camadas do quadro de alto nível.

Para melhorar a capacidade de gravação de linha, a largura e a placa da linha precisam ser ajustadas no design de engenharia (ou anel de soldagem) além de dar uma compensação adequada, também é necessário fazer uma consideração mais detalhada do design para a quantidade de compensação de gráficos especiais, como a linha de retorno e a linha independente. Confirmar se a compensação do design da largura da linha interna, distância da linha, tamanho do anel de isolamento, linha independente e distância do buraco para linha é razoável, de outro modo mudar o design de engenharia. Se existem requisitos de impedância e de reacção indutiva no design, atenção se a compensação do design de linha independente e linha de impedância é suficiente, os parâmetros devem ser controlados durante a gravação, e a produção de lote só pode ser realizada após confirmação da qualificação da primeira peça. Para reduzir a corrosão lateral de corte, é necessário controlar a composição química de cada grupo de solução de corte dentro do melhor intervalo. O equipamento tradicional de linha de corte tem capacidade de corte insuficiente. O equipamento pode ser tecnicamente transformado ou importado em equipamento de linha de gravação de alta precisão para melhorar a uniformidade de gravação e reduzir problemas como gravação bruta e impura.

Processo de laminação

Atualmente, os métodos de posicionamento entre camadas antes da laminação incluem principalmente: pin Lam, derrete quente, rivet, combinação de derrete quente e rivet, e diferentes métodos de posicionamento são adotados para diferentes estruturas de produtos. Para placas de alto nível, o pin Lam é adotado, ou a fusão é utilizada. A m áquina de perfuração QPE bate em buracos de posição, e a precisão de perfuração é controlada dentro de ± 25 μm. Durante a fusão, os raios-X devem ser utilizados para verificar o desvio da camada do primeiro prato feito pela máquina de ajuste, e o lote só pode ser feito após qualificação do desvio da camada. Durante a produção de lotes, é necessário verificar se cada placa é derreteda na unidade para evitar uma delaminação subsequente. O equipamento de laminação adota uma imprensa de suporte de alto desempenho para satisfazer a precisão de alinhamento entre camadas e a confiabilidade das placas de alto nível.

De acordo com a estrutura laminada de alto nível de quadro e os materiais utilizados, estudar o procedimento de laminação apropriado, estabelecer a melhor taxa de aumento da temperatura e curva, reduzir apropriadamente a taxa de aumento da temperatura do quadro preso no procedimento convencional de laminação de quadro de circuitos multicamadas, prolongar o tempo de cura de alta temperatura, tornar a resina inteiramente fluida e solidificar, e evitar problemas como placa deslizante e dislocação entre camadas no processo de laminação. Platas com diferentes valores de TG não podem ser iguais às placas de graça; Platas com parâmetros comuns não podem ser misturadas com placas com parâmetros especiais; Para assegurar a racionalidade do coeficiente de redução da tensão, as propriedades de diferentes placas e folhas semicuradas são diferentes, então os parâmetros correspondentes de folhas semicuradas de placas precisam ser utilizados para a compressão, e os parâmetros de processo precisam ser verificados para materiais especiais que nunca foram utilizados.

2.6 Tecnologia de foragem

Devido à superposição de cada camada, a placa e a camada de cobre são muito espessas, o pedaço de perfuração é seriamente usado, a faca de perfuração é fácil de quebrar, e o número de buracos secos, velocidade de queda e velocidade de rotação são adequadamente reduzidos. Medir exatamente a expansão e contração da placa para proporcionar um coeficiente preciso; Se o número de camadas ≥ 14, o diâmetro do buraco ≤ 0,2 mm ou a distância de buraco para linha ≤ 0,175 mm, deve ser utilizado para a produção o aparelho de perfuração com precisão de posição do buraco ≤ 0,025 mm; o diâmetro do buraco acima de 4,0 mm adota perfuração passo a passo, a proporção de diâmetro de espessura é de 12 :: 1 e o método de produção de perfuração passo a passo e perfuração positiva e negativa é adotado; Controla a espessura do burro e burro da perfuração. A placa de alto nível deve ser perfurada com uma nova faca de perfuração ou uma faca de perfuração de molhimento o mais possível, e a espessura do buraco deve ser controlada dentro de 25um. Para melhorar o problema do burro de perfuração da placa de cobre espessura de alto nível, através da verificação de lotes, o uso de placa de apoio de alta densidade, o número de placas laminadas é um, e os tempos de molhimento do bit de perfuração são controlados em três vezes, o que pode efetivamente melhorar o burro de perfuração, como mostra o ventre da imagem:

Para o quadro de alto nível utilizado para transmissão de dados de alta frequência, alta velocidade e massiva, a tecnologia de perfuração de trás é um método eficaz para melhorar a integridade do sinal. A perfuração das costas controla principalmente o comprimento residual da peça, a consistência da posição do buraco dos dois buracos e o fio de cobre no buraco. Não todo equipamento de perfuradora tem função de perfuradora de volta,O equipamento de perfuradora deve ser tecnicamente modernizado (com função de perfuradora de volta), ou a máquina de perfuradora com função de perfuradora de volta deve ser comprada. A tecnologia de perfuração de trás aplicada na literatura da indústria relevante e produção de massa madura inclui principalmente: método tradicional de controle de profundidade de perfuração de trás, perfuração de trás com camada de feedback de sinal na camada interna, e perfuração de trás com profundidade calculada de acordo com o exemplo da relação de espessura de placa, que não será repetida aqui.

3[UNK]Teste de confiabilidade

A placa de alto nível é geralmente uma placa de sistema, mais espessa e pesada do que a placa convencional de várias camadas, tem maior tamanho de unidade, e a capacidade de calor correspondente também é maior. Durante a soldagem, é necessário mais calor e o tempo de alta temperatura é longo. A 217 [UNK] (ponto de derreter de cobre de prata de lata), leva 50 segundos a 90 segundos.

4[UNK]Conclusão

A literatura de pesquisa sobre tecnologia de processamento de circuitos de alto nível é relativamente pouca na indústria. Este trabalho introduz os pontos-chave de controle do processo dos processos-chave de produção como seleção de material, design de estrutura laminada, alinhamento entre camadas, fabricação de circuitos internos, laminação, processo e perfuração, de modo a proporcionar referência e compreensão entre os parceiros, e esperar que mais parceiros participem na pesquisa técnica e comunicação de painéis de circuitos de alto nível.