Kāpēc ir tik grūti izgatavot daudzslāņu PCB plates?

Attīstoties elektroniskajām informācijas tehnoloģijām, arvien vairāk jomu izmanto daudzslāņu PCB plates. Tradicionāli mēs definējam PCB plates ar vairāk nekā 4 slāņiem kā "daudzslāņu PCB plates" un vairāk nekā 10 slāņus kā "augstas daudzslāņu PCB plates". Tas, vai tas spēj ražot augsta līmeņa daudzslāņu PCB plates, ir svarīgs rādītājs, lai izmērītu PCB plātņu ražotāja izturību. Tas var ražot augsta līmeņa daudzslāņu plāksnes ar vairāk nekā 20 slāņiem, kas tiek uzskatīts par PCB uzņēmumu ar visaugstāko tehnisko izturību.

1. Galvenās ražošanas grūtības

Salīdzinot ar parastajām shēmām, augsta līmeņa shēmas platēm ir biezākas sastāvdaļas, vairāk slāņu, blīvākas līnijas un caurumi, lielāks vienības izmērs, plānāki dielektriskie slāņi utt., iekšējā telpa, starpslāņu izlīdzināšana, pretestības kontrole un uzticamība. Seksuālās prasības ir stingrākas.

(1) Grūtības starpslāņu izlīdzināšanā

Pateicoties lielajam daudzstāvu plātņu slāņu skaitam, klienta dizaina pusei ir arvien stingrākas prasības attiecībā uz katra PCB slāņa izlīdzināšanu. Parasti izlīdzināšanas pielaide starp slāņiem tiek kontrolēta līdz ±75 μm. Tādi faktori kā dislokācijas sakraušana un starpslāņu pozicionēšanas metodes, ko izraisa dažādu pamata plātņu slāņu izplešanās un saraušanās nekonsekvence, apgrūtina daudzstāvu dēļu starpslāņu izlīdzināšanas kontroli.

(2) Grūtības iekšējo slāņu veidošanā

Daudzstāvu plāksne izmanto īpašus materiālus, piemēram, augstu TG, ātrgaitas, augstas frekvences, biezu vara un plānu dielektrisko slāni, kas izvirza augstas prasības iekšējā slāņa ķēdes ražošanai un grafiskā izmēra kontrolei. Līnijas platums un atstatums starp rindām ir mazs, palielinās atvērtie un īssavienojumi, palielinās mikroīssavienojumi, un caurlaides ātrums ir zems; ir daudz smalku līniju signālu slāņu, un palielinās iekšējā slāņa AOI nokavēšanas iespējamība; iekšējās serdes plātnes biezums ir plāns, kas ir viegli saburzīts, kā rezultātā ir slikta ekspozīcija un kodināšana. Kad iekārta ir beigusies, dēli ir viegli sarullēt; gatavā produkta sagriešanas izmaksas ir salīdzinoši augstas.

(3) Grūtības presēšanā

Vairākas iekšējās serdes plātnes un prepregi tiek uzklāti, un laminēšanas ražošanas laikā var rasties tādi defekti kā bīdāmās plāksnes, atslāņošanās, sveķu tukšumi un burbuļu atlikumi. Projektējot laminēto konstrukciju, pilnībā jāņem vērā siltumnoturība, sprieguma noturība, līmes pildījuma daudzums un materiāla dielektriskais biezums un jāiestata saprātīga augsta līmeņa dēļu presēšanas programma.

(4) Grūtības urbšanas ražošanā

Augstas TG, ātrgaitas, augstfrekvences un biezas vara speciālo plākšņu izmantošana palielina urbšanas nelīdzenuma, urbšanas urbumu un dekontaminācijas grūtības. Slāņu skaits ir liels, kopējais vara biezums un plāksnes biezums, un urbšanas instrumentu ir viegli salauzt; ir daudz blīvu BGA, un CAF atteices problēma, ko izraisa šaura cauruma sienu atstarpe; slīpās urbšanas problēmu viegli izraisa plāksnes biezums.

2. Galveno ražošanas procesu kontrole

(1) Materiālu izvēle

Elektronisko shēmu materiāliem ir jābūt salīdzinoši zemiem dielektriskiem konstantiem un dielektriskiem zudumiem, kā arī ar zemu CTE, zemu ūdens absorbciju un labākiem augstas veiktspējas vara pārklājuma lamināta materiāliem, lai tie atbilstu augsta līmeņa dēļu apstrādes un uzticamības prasībām.

(2) Laminētas konstrukcijas projektēšana

Galvenie faktori, kas tiek ņemti vērā laminētās konstrukcijas projektēšanā, ir materiāla karstumizturība, noturības spriegums, līmes pildījuma daudzums un dielektriskā slāņa biezums uc Jāievēro šādi galvenie principi:

a. Prepreg un serdes plātņu ražotājiem ir jābūt konsekventiem. Lai nodrošinātu PCB uzticamību, visos prepreg slāņos ir jāizvairās no viena 1080 vai 106 prepreg izmantošanas (izņemot, ja klientam ir īpašas prasības).

b. Ja klients pieprasa loksni ar augstu TG, serdes plāksnei un iepriekšējam materiālam ir jāizmanto atbilstošs materiāls ar augstu TG.

c. Iekšējām substrātiem, kuru biezums ir 3OZ vai vairāk, izmantojiet iepriekš sagatavotus materiālus ar augstu sveķu saturu, taču mēģiniet izvairīties no strukturālas konstrukcijas, izmantojot visus 106 iepriekš sagatavotos materiālus ar augstu sveķu saturu.

d. Ja klientam nav īpašu prasību, starpslāņa dielektriskā slāņa biezuma pielaide parasti tiek kontrolēta ar plus / -10 procentiem. Pretestības plāksnei dielektriskā biezuma pielaidi kontrolē IPC-4101 C/M klases pielaide, ja pretestības ietekmējošais faktors ir saistīts ar pamatnes biezumu, arī plāksnes pielaidēm ir jāatbilst IPC{ {2}} C/M klases pielaides.

(3) Starpslāņu izlīdzināšanas kontrole

Iekšējā slāņa serdes plātnes izmēra kompensācijas precizitāte un ražošanas lieluma kontrole ir precīzi jākompensē katra daudzstāvu plātnes slāņa grafiskā izmēra dēļ, izmantojot ražošanā savāktos datus un vēsturisko datu pieredzi. noteiktu laika periodu, lai nodrošinātu katra slāņa pamatplāksnes izplešanos un saraušanos. konsekvenci.

(4) Iekšējā slāņa ķēdes process

Tā kā tradicionālās ekspozīcijas iekārtas izšķirtspēja ir aptuveni 50 μm, augsta līmeņa dēļu ražošanai var ieviest lāzera tiešās attēlveidošanas iekārtu (LDI), lai uzlabotu attēla izšķirtspējas spēju, un izšķirtspēja var sasniegt aptuveni 20 μm. Tradicionālās ekspozīcijas mašīnas izlīdzināšanas precizitāte ir ±25 μm, un starpslāņu izlīdzināšanas precizitāte ir lielāka par 50 μm; izmantojot augstas precizitātes izlīdzināšanas ekspozīcijas iekārtu, raksta izlīdzināšanas precizitāti var palielināt līdz aptuveni 15 μm, un starpslāņu izlīdzināšanas precizitāti kontrolē 30 μm robežās.

(5) Presēšanas process

Pašlaik starpslāņu pozicionēšanas metodes pirms laminēšanas galvenokārt ietver: četru spraugu pozicionēšanu (Pin LAM), karsto kausējumu, kniedes, karstās kausēšanas un kniedes kombināciju. Dažādas produktu struktūras izmanto dažādas pozicionēšanas metodes. Daudzstāvu dēļiem tiek izmantota četru slotu pozicionēšanas metode vai tiek izmantota fusion plus kniedēšanas metode. OPE štancēšanas iekārta izspiež pozicionēšanas caurumus, un caurumošanas precizitāte tiek kontrolēta ar ±25 μm.

Atbilstoši daudzstāvu plātnes laminētajai struktūrai un izmantotajiem materiāliem, izpētiet atbilstošo laminēšanas procedūru, iestatiet labāko sildīšanas ātrumu un līkni, atbilstoši samaziniet laminēšanas loksnes sildīšanas ātrumu, pagariniet sacietēšanas laiku augstā temperatūrā, izveidojiet sveķus. plūst un pilnībā sacietē, kā arī izvairieties no presēšanas. Kombinācijas procesa laikā rodas tādas problēmas kā bīdāma plāksne un starpslāņu izmežģījums.

(6) Urbšanas process

Katra slāņa superpozīcijas dēļ plāksne un vara slānis ir īpaši biezi, kas nopietni nolietos urbi un viegli salauzīs urbja asmeni. Atbilstoši jāpielāgo caurumu skaits, kritiena ātrums un griešanās ātrums. Precīzi izmērīt dēļa izplešanos un saraušanos un nodrošināt precīzus koeficientus; slāņu skaits ir lielāks vai vienāds ar 14 slāņiem, urbuma diametrs ir mazāks vai vienāds ar 0,2 mm, vai attālums no cauruma līdz līnijai ir mazāks vai vienāds ar 0. 175 mm. Pakāpeniska urbšana ar biezuma un diametra attiecību 12:1 tiek ražota ar pakāpenisku urbšanu, pozitīvās un negatīvās urbšanas metodēm; kontrolējiet urbšanas galu un urbuma biezumu un pēc iespējas vairāk izmantojiet jaunu urbi vai slīpēšanas urbi daudzstāvu dēļiem, un urbuma biezums tiek kontrolēts 25 um robežās.

3. Uzticamības pārbaude

Daudzstāvu dēļi ir biezāki, smagāki un ar lielākiem vienību izmēriem nekā parastajiem daudzslāņu dēļiem, un arī atbilstošā siltumietilpība ir lielāka. Metināšanas laikā nepieciešams vairāk siltuma un ilgāks metināšanas augstās temperatūras laiks. Tas aizņem no 50 sekundēm līdz 90 sekundēm pie 217 grādiem (alvas-sudraba-vara lodmetāla kušanas temperatūra), un augsta līmeņa plates dzesēšanas ātrums ir salīdzinoši lēns, tāpēc pārplūdes testa laiks ir pagarināts.