Чому так складно зробити багатошарові друковані плати

З розвитком електронних інформаційних технологій все більше і більше сфер використовують багатошарові друковані плати. Традиційно ми визначаємо друковані плати з більш ніж 4 шарами як "багатошарові друковані плати", а більше 10 шарів - як "високі багатошарові друковані плати". Важливим показником для вимірювання міцності виробника друкованих плат є те, чи може він виробляти багатошарові друковані плати високого рівня. Він може виробляти багатошарові плати високого рівня з більш ніж 20 шарами, що вважається компанією для виготовлення друкованих плат з першокласною технічною міцністю.

1. Основні виробничі труднощі

Порівняно зі звичайними друкованими платами, друковані плати високого рівня мають більш товсті компоненти, більше шарів, щільніші лінії та переходи, більший розмір блоку, тонші шари діелектрика тощо, внутрішній простір, міжшарове вирівнювання, контроль імпедансу та надійність. Сексуальні вимоги більш жорсткі.

(1) Труднощі з міжшаровим вирівнюванням

У зв’язку з великою кількістю шарів висотної плати, замовник пред’являє все більш жорсткі вимоги до вирівнювання кожного шару друкованої плати. Зазвичай допуск вирівнювання між шарами контролюється до ±75 мкм. Такі фактори, як дислокаційне укладання та методи розміщення між шарами, викликані невідповідністю розширення та стискання різних шарів плити серцевини, ускладнюють контроль за вирівнюванням міжшарових плит багатоповерхових плит.

(2) Труднощі з виготовленням внутрішніх шарів

Висотна плата використовує спеціальні матеріали, такі як високий TG, висока швидкість, висока частота, товста мідь і тонкий діелектричний шар, що висуває високі вимоги до виробництва схеми внутрішнього шару та контролю розміру графіки. Ширина рядків і міжрядковий інтервал малі, обрив і коротке замикання збільшуються, мікрозамикання збільшуються, а швидкість проходження низька; є багато сигнальних шарів тонких ліній, і ймовірність пропущеного огляду внутрішнього шару AOI зростає; товщина внутрішньої серцевини є тонкою, що легко мнуться, що призводить до поганої експозиції та травлення. Коли машина закінчена, дошку легко згорнути; вартість утилізації готового продукту відносно висока.

(3) Труднощі при натисканні

Накладаються кілька внутрішніх плит і препрегів, і під час виробництва ламінування можуть виникати такі дефекти, як ковзні пластини, розшарування, порожнечі смоли та залишки бульбашок. При проектуванні ламінованої конструкції необхідно повністю врахувати термостійкість, витримку напруги, кількість клейового наповнення та товщину діелектричного матеріалу матеріалу, а також встановити розумну програму пресування плит високого рівня.

(4) Труднощі під час буріння

Використання високотемпературних, швидкодіючих, високочастотних і товстих мідних спеціальних пластин збільшує труднощі свердління шорсткості, свердління задирок і знезараження. Кількість шарів велика, загальна загальна товщина міді та товщина пластини, а свердлильний інструмент легко зламати; є багато щільних BGA, і проблема відмови CAF, спричинена вузьким відстанню між стінками отворів; Проблема похилого свердління легко спричинена товщиною пластини.

2. Контроль ключових виробничих процесів

(1) Вибір матеріалу

Матеріали електронних схем повинні мати відносно низьку діелектричну проникність і діелектричні втрати, а також низький КТР, низьке водопоглинання та кращі високоефективні ламіновані матеріали з мідним покриттям, щоб відповідати вимогам обробки та надійності плат високого рівня.

(2) Конструкція ламінованої конструкції

Основними факторами, які враховуються при розробці ламінованої конструкції, є термостійкість матеріалу, витримувана напруга, кількість наповнювача клеєм і товщина шару діелектрика і т. д. Слід дотримуватися таких основних принципів:

а. Виробники препрегу та основної плити повинні бути послідовними. Щоб забезпечити надійність друкованої плати, усі шари препрегу не повинні використовувати один препрег 1080 або 106 (за винятком випадків, коли замовник має особливі вимоги).

б. Коли замовник вимагає аркуша з високим TG, для серцевини та препрега необхідно використовувати відповідний матеріал з високим TG.

c. Для внутрішніх підкладок 3OZ або вище використовуйте препреги з високим вмістом смоли, але намагайтеся уникати структурного дизайну, використовуючи всі 106 препрегів із високим вмістом смоли.

d. Якщо у замовника немає особливих вимог, допуск товщини міжшарового діелектричного шару зазвичай контролюється плюс /-10 відсотків. Для пластини імпедансу допуск на товщину діелектрика контролюється допуском класу IPC-4101 C/M, якщо коефіцієнт впливу на імпеданс пов’язаний з товщиною підкладки, допуски пластин також повинні відповідати вимогам IPC{ {2}} Допуски класу C/M.

(3) Контроль міжшарового вирівнювання

Точність компенсації розміру основної плати внутрішнього шару та контроль розміру виробництва необхідно точно компенсувати для графічного розміру кожного шару багатоповерхової плити за допомогою даних, зібраних у процесі виробництва, та досвіду історичних даних для певний проміжок часу, щоб забезпечити розширення та стискання серцевини кожного шару. консистенції.

(4) Процес внутрішнього шару

Оскільки роздільна здатність традиційної машини для експонування становить близько 50 мкм, для виробництва плат високого рівня можна ввести лазерну машину прямого формування зображень (LDI), щоб покращити здатність роздільної здатності зображення, і здатність роздільної здатності може досягати приблизно 20 мкм. Точність вирівнювання традиційної машини експонування становить ±25 мкм, а точність міжшарового вирівнювання перевищує 50 мкм; Використовуючи високоточну вирівнюючу машину для експонування, точність вирівнювання малюнка можна збільшити приблизно до 15 мкм, а точність міжшарового вирівнювання контролюється в межах 30 мкм.

(5) Процес пресування

На даний момент методи міжшарового позиціонування перед ламінуванням в основному включають: чотирислотове позиціонування (Pin LAM), гарячий розплав, заклепку, комбінацію гарячого розплаву та заклепки. Різні структури продуктів використовують різні методи позиціонування. Для багатоповерхових дощок використовується метод позиціонування з чотирма прорізами або метод злиття плюс клепка. Пробивна машина OPE вибиває позиціонні отвори, а точність пробивання контролюється на рівні ±25 мкм.

Відповідно до ламінованої структури багатоповерхової плити та використаних матеріалів, вивчіть відповідну процедуру ламінування, встановіть найкращу швидкість нагріву та криву, належним чином зменшіть швидкість нагріву ламінованого листа, подовжте час високотемпературного затвердіння, зробіть смолу течіть і повністю затвердіти, а також уникати таких проблем, як ковзання пластини та міжшарової дислокації під час комбінованого процесу.

(6) Процес свердління

Завдяки накладенню кожного шару пластина та шар міді дуже товсті, що серйозно зношує свердло та легко зламає свердло. Кількість отворів, швидкість падіння та швидкість обертання слід відрегулювати належним чином. Точне вимірювання розширення та стискання дошки та надання точних коефіцієнтів; кількість шарів більше або дорівнює 14 шарам, діаметр отвору менший або дорівнює 0,2 мм, або відстань від отвору до лінії менша або дорівнює 0. 175 мм. Поетапне свердління із співвідношенням товщини до діаметра 12:1 виробляють поетапним, позитивним і негативним методами свердління; контролюйте наконечник свердління та товщину отвору, а також використовуйте нове свердло або шліфувальну дриль для висотних дощок, наскільки це можливо, а товщина отвору контролюється в межах 25 мкм.

3. Перевірка надійності

Висотні плити товщі, важчі і мають більші розміри одиниць, ніж звичайні багатошарові плити, і відповідна теплоємність також більша. Під час зварювання потрібно більше тепла, а час високотемпературного зварювання довший. Це займає від 50 до 90 секунд при 217 градусах (температура плавлення олово-срібло-мідного припою), а швидкість охолодження високорівневої плати є відносно повільною, тому час тесту на оплавлення подовжується.