Zašto je tako teško napraviti višeslojne PCB ploče

Sa razvojem elektronske informacjne tehnologije sve više polja koristi višeslojne PCB table. Tradicionalno, PCB ploče sa više od 4 sloja definiramo kao "višeslojne PCB ploče", a više od 10 sloja kao "visoko-višeslojne PCB ploče". Da li može proizvesti višeslojne PCB ploče visokog nivoa važan je pokazatelj za mjerenje jačine proizvođača PCB ploče. Može proizvesti višeslojne ploče visokog nivoa sa više od 20 sloja, što se smatra PCB kompanijom vrhunske tehničke jačine.

1. Glavne teškoće u proizvodnji

U poređenju sa konvencionalnim pločicama, ploče visokog nivoa imaju deblje komponente, više sloja, guše linije i vija, veću veličinu jedinice, tanje dielektrične slojeve itd., unutrašnji prostor, međuslojajno poravnanje, kontrolu impedancije i pouzdanost. Seksualni zahtjevi su strujniji.

(1) Poteškoće u međuslojajnom poravnanju

Zbog velikog broja visoko uzdignutih sloja ploče, strana dizajna kupaca ima sve strože zahtjeve na poravnanju svakog sloja PCB-a. Obično se tolerancija poravnanja između sloja kontrolira na ±75μm. Faktori kao što su snošenje dislokacije i međuslojajne metode pozicioniranja uzrokovane nedosljednosti širenja i kontrakcije različitih sloja osnovne ploče otežavaju kontrolu međuslojajnog poravnanja visoko uzdiženih ploča.

(2) Poteškoće u pravljenju unutrašnjih sloja

Visoka ploča usvaja posebne materijale poput visoke TG, velike brzine, visoke frekvencije, debelog bakra i tankog dielektričnog sloja, koji izlaže visoke zahtjeve za proizvodnju unutrašnjeg sloja i kontrolu grafičke veličine. Širina linije i razmak linija su mali, otvoreni i kratki spojovi se povećavaju, mikro-šorcovi se povećavaju, a brzina prolaza je niska; postoji mnogo sloja signala finih linija, a povećava se vjerojatnost propustenog pregleda unutrašnjeg sloja AOI; debljina unutrašnje jezgre ploče je tanka, što se lako bore, što rezultira lošom izloženošću i ječom. Lako je prevrnuti dasku kada je mašina gotova; trošak odricanja gotovog proizvoda je relativno visok.

(3) Poteškoće u pritiskanju

Više unutrašnjih jezgrenih ploča i preprega su superimponirani, a defekti kao što su klizajuće ploče, delaminacija, smole praznine i mehurići ostaci su skloni da se pojave tokom proizvodnje laminacije. Kod projektiranja laminirane strukture potrebno je u potpunosti razmotriti otpornost na toplinu, izdržati napon, količinu punjenja ljepila i dielektričnu debljinu materijala, te postaviti razuman program prešanja na ploči visokog nivoa.

(4) Poteškoće u proizvodnji bušenja

Upotreba visoko-TG, velike brzine, visoke frekvencije, i debelih bakrenih specijalnih ploča povećava poteškoće oko bušenja grubosti, bušenja burera i dekontaminacije. Broj sloova je velik, kumulativna totalna debljina bakra i debljina ploče, a alat za bušenje je lako razbiti; postoji mnogo gustih BGA, a PROBLEM KVARA CAF-a uzrokovan uskim razmakom zidova rupe; nagi problem bušenja je lako uzrokovan debljinom ploče.

2. Kontrola ključnih proizvodnih procesa

(1) Odabir materijala

Za materijale elektronskog sklopa potrebno je imati relativno nisku dielektričnu konstantu i dielektrični gubitak, kao i niski CTE, nisku apsorpciju vode i bolje visokousmjerne materijale bakra obloge laminata kako bi se ustupili zahtjevi obrade i pouzdanosti ploča visokog nivoa.

(2) Dizajn laminirane strukture

Glavni faktori koji se razmatraju u dizajnu laminirane strukture su toplotna otpornost materijala, izdržljivi napon, količina punjenja ljepila i debljina dielektričnog sloja itd. Treba slijediti slijedeće glavne principe:

a. Proizvođači preprega i osnovne ploče moraju biti dosljedni. Kako bi se osigurala pouzdanost PCB-a, svi sloji preprega trebaju izbjegavati korištenje pojedinačnih 1080 ili 106 preprega (osim ako kupac ima posebne zahtjeve).

b. Kada kupac zahtijeva visok TG lim, osnovna ploča i prepreg moraju koristiti odgovarajući visoki TG materijal.

c. Za unutrašnje supstrate od 3OZ ili više, koristite preprege s visokim sadržajem smole, ali pokušajte izbjeći strukturni dizajn korištenja svih 106 preprega visoke smole.

d. Ako kupac nema posebne zahtjeve, tolerancija debljine međusloja dielektričnog sloja je općenito kontrolirana +/-10%. Za impedansnu ploču, toleranciju dielektrične debljine kontroliše tolerancija klase IPC-4101 C/M, ako je faktor uticaja impedancije povezan sa debljinom supstrata, tolerancije ploča moraju biti i u skladu sa tolerancijama klase IPC-4101 C/M.

(3) Kontrola međuslojajnog poravnanja

Preciznost veličine kompenzacije unutrašnjeg sloja jezgre ploče i kontrole veličine proizvodnje potrebno je precizno nadoknaditi za grafičku veličinu svakog sloja ploče visokog uspona kroz podatke prikupljene u proizvodnji i iskustvo historijskih podataka na određeno vrijeme, kako bi se osiguralo širenje i kontrakcija osnovne ploče svakog sloja. konzistenciju.

(4) Proces unutrašnjeg sloja

Budući da je sposobnost rezolucije tradicionalnog aparata za izlaganje oko 50μm, za proizvodnju daski visokog nivoa, može se uvesti laserska direktna mašina za slikanje (LDI) kako bi se poboljšala mogućnost rezolucije slike, a mogućnost rezolucije može doseći oko 20μm. Tačnost poravnanja tradicionalne mašine za izlaganje je ±25μm, a tačnost međuslojajnog poravnanja veća je od 50μm; koristeci visoko preciznu masinu za izlaganje poravnanju , tacnost poravnanja uzorka se moze povecati na oko 15μm , a tacnost međusklajnog poravnanja se kontrolise unutar 30μm .

(5) Proces pritiskanja

U ovom trenutku, metode međuslojajnog pozicioniranja prije laminacije uglavnom uključuju: pozicioniranje s četiri utore (Pin LAM), vruće topljenje, zavet, vruće topljenje i zakivnu kombinaciju. Različite strukture proizvoda usvajaju različite metode pozicioninga. Za daske visokog uspona koristi se metoda pozicioninga sa četiri utora, ili se koristi metoda fuzije + zakivanje. OPE mašina za udaranje izbača rupe za pozicionisanje, a preciznost udaranja se kontroliše na ±25μm.

Prema laminiranoj strukturi ploče visokog uspona i korištenih materijala, proučite odgovarajući postupak laminacije, postavite najbolju stopu grijanja i krive, na odgovarajući način smanjite brzinu grijanja laminacionog lima, produžite vrijeme izliječenja visoke temperature, učinite protok smole i izliječite u potpunosti, te izbjegavajte pritiskanje Problemi kao što su klizanje ploče i međuslojajno dislokacija tokom procesa kombinacije.

(6) Proces bušenja

Zbog superpozicija svakog sloja, ploča i sloj bakra su super debeli, koji će ozbiljno nositi svrdlo i lako razbiti oštricu bušilice. Broj rupa, brzina pada i brzina rotacije treba podesiti na odgovarajući način. Precizno izmjeriti širenje i kontrakciju ploče i osigurati tačne koeficijente; broj sloja je veći ili jednak 14 sloja , promjer rupe je manji ili jednak 0,2mm , ili je udaljenost od rupe do linije manja ili jednaka 0,175mm . Bušenje korak po korak, sa omjerom debljine i promjera 12:1, proizvodi se korak po korak bušenjem, pozitivnim i negativnim metodama bušenja; kontrolirajte vrh bušenja i debljinu rupe, te koristite novu bušilicu ili bušilicu za visoko uzdizanje dasaka što je više moguće, a debljina rupe se kontrolira unutar 25um.

3. Test pouzdanosti

Daske visokog uspona su deblje, teže i imaju veće veličine jedinica od konvencionalnih višeslojnih ploča, a odgovarajući toplotni kapacitet je također veći. Za vrijeme zavarivanje potrebno je više topline i iskusno vrijeme visoke temperature zavarivanje je duže. Potrebno je 50 sekundi do 90 sekundi na 217°C (talište lema od lima-srebro-bakar), a brzina hlađenja ploče visokog nivoa je relativno spora, tako da je vrijeme za test reflowa prolongiran.