Waarom is het zo moeilijk om meerlaagse printplaten te maken

Met de ontwikkeling van elektronische informatietechnologie gebruiken steeds meer velden meerlaagse printplaten. Traditioneel definiëren we printplaten met meer dan 4 lagen als "meerlaagse printplaten" en meer dan 10 lagen als "hoge meerlaagse printplaten". Of het meerlaagse printplaten op hoog niveau kan produceren, is een belangrijke indicator om de sterkte van een pcb-boardfabrikant te meten. Het kan meerlaagse platen op hoog niveau produceren met meer dan 20 lagen, wat wordt beschouwd als een PCB-bedrijf met een eersteklas technische sterkte.

1. Belangrijkste productiemoeilijkheden

In vergelijking met conventionele printplaten hebben printplaten op hoog niveau dikkere componenten, meer lagen, dichtere lijnen en vias, grotere eenheidsgrootte, dunnere diëlektrische lagen, enz., Interne ruimte, uitlijning tussen lagen, impedantieregeling en betrouwbaarheid. Seksuele eisen zijn strenger.

(1) Moeilijkheden bij de uitlijning tussen de lagen

Door het grote aantal hoogbouwplaatlagen stelt de ontwerpzijde van de klant steeds strengere eisen aan de uitlijning van elke laag van de printplaat. Meestal wordt de uitlijningstolerantie tussen lagen geregeld tot ±75μm. Factoren zoals dislocatiestapeling en tussenlaagpositioneringsmethoden veroorzaakt door de inconsistentie van de uitzetting en samentrekking van verschillende kernplaatlagen maken het moeilijker om de uitlijning van hoogbouwplaten tussen lagen te regelen.

(2) Moeilijkheden bij het maken van binnenlagen

De hoogbouwplaat maakt gebruik van speciale materialen zoals hoge TG, hoge snelheid, hoge frequentie, dik koper en dunne diëlektrische laag, die hoge eisen stelt aan de productie van binnenlaagcircuits en grafische grootteregeling. De lijnbreedte en lijnafstand zijn klein, de open en kortsluiting nemen toe, de micro-shorts nemen toe en de slagingssnelheid is laag; er zijn veel signaallagen van fijne lijntjes en de kans op gemiste inspectie van de binnenste laag AOI neemt toe; de dikte van de binnenste kernplaat is dun, wat gemakkelijk te kreuken is, wat resulteert in slechte belichting en etsen. Het is gemakkelijk om het bord te rollen als de machine voorbij is; de kosten van het slopen van het eindproduct zijn relatief hoog.

(3) Moeilijkheden bij het persen

Meerdere binnenste kernplaten en prepregs worden over elkaar gelegd en defecten zoals schuifplaten, delaminatie, harsholtes en bellenresten kunnen optreden tijdens de lamineerproductie. Bij het ontwerpen van de gelamineerde structuur is het noodzakelijk om volledig rekening te houden met de hittebestendigheid, weerstand tegen spanning, hoeveelheid lijmvulling en diëlektrische dikte van het materiaal en een redelijk hoog niveau plaatpersprogramma in te stellen.

(4) Moeilijkheden bij de boorproductie

Het gebruik van high-TG, high-speed, high-frequency en dikke koperen speciale platen verhoogt de moeilijkheid van boorruwheid, boren bramen en decontaminatie. Het aantal lagen is groot, de cumulatieve totale koperdikte en plaatdikte en het boorgereedschap is gemakkelijk te breken; er zijn veel dichte BGA's en het CAF-storingsprobleem veroorzaakt door de smalle gatwandafstand; het hellende boorprobleem wordt gemakkelijk veroorzaakt door de plaatdikte.

2. Controle van belangrijke productieprocessen

(1) Materiaalkeuze

Elektronische circuitmaterialen moeten een relatief lage diëlektrische constante en diëlektrisch verlies hebben, evenals een lage CTE, lage waterabsorptie en betere hoogwaardige met koper beklede laminaatmaterialen om te voldoen aan de verwerkings- en betrouwbaarheidseisen van platen op hoog niveau.

(2) Gelamineerd structuurontwerp

De belangrijkste factoren die in aanmerking worden genomen bij het ontwerp van de gelamineerde structuur zijn de hittebestendigheid van het materiaal, de weerstandsspanning, de hoeveelheid lijmvulling en de dikte van de diëlektrische laag, enz. De volgende hoofdbeginselen moeten worden gevolgd:

een. Fabrikanten van prepreg en core board moeten consistent zijn. Om de betrouwbaarheid van de PCB te garanderen, moeten alle lagen prepreg het gebruik van enkele 1080 of 106 prepreg vermijden (behalve als de klant speciale vereisten heeft).

b. Wanneer de klant een hoge TG-plaat nodig heeft, moeten het kernbord en de prepreg het bijbehorende hoge TG-materiaal gebruiken.

c. Gebruik voor binnensubstraten van 3OZ of hoger prepregs met een hoog harsgehalte, maar probeer het structurele ontwerp van het gebruik van alle 106 prepregs met hoge hars te vermijden.

d. Indien de klant geen speciale eisen stelt, wordt de diktetolerantie van de tussenlaag diëlektrische laag over het algemeen geregeld door +/-10%. Voor de impedantieplaat wordt de diëlektrische diktetolerantie geregeld door de IPC-4101 C / M-klassetolerantie, als de impedantie-beïnvloedende factor gerelateerd is aan de dikte van het substraat, moeten de plaattoleranties ook in overeenstemming zijn met IPC-4101 C / M-klasse toleranties.

(3) Controle van de uitlijning tussen de lagen

De nauwkeurigheid van de groottecompensatie van de kernplaat van de binnenlaag en de controle van de productiegrootte moeten nauwkeurig worden gecompenseerd voor de grafische grootte van elke laag van de hoogbouwplaat door de gegevens die tijdens de productie zijn verzameld en de ervaring van historische gegevens gedurende een bepaalde periode, om de uitzetting en samentrekking van de kernplaat van elke laag te waarborgen. consistentie.

(4) Binnenste laag circuit proces

Aangezien de resolutiecapaciteit van de traditionele belichtingsmachine ongeveer 50μm is, kan voor de productie van high-level boards een laser direct imaging machine (LDI) worden geïntroduceerd om de beeldresolutiecapaciteit te verbeteren en de resolutiecapaciteit kan ongeveer 20μm bereiken. De uitlijnnauwkeurigheid van de traditionele belichtingsmachine is ±25μm en de uitlijningsnauwkeurigheid tussen de lagen is groter dan 50μm; met behulp van een zeer nauwkeurige uitlijningsbelichtingsmachine kan de patroonuitlijningsnauwkeurigheid worden verhoogd tot ongeveer 15 μm en wordt de uitlijningsnauwkeurigheid tussen de lagen binnen 30 μm geregeld.

(5) Persproces

Op dit moment omvatten de tussenlaagpositioneringsmethoden vóór lamineren voornamelijk: vier-sleuf positionering (Pin LAM), hotmelt, klinknagel, hot melt en klinknagel combinatie. Verschillende productstructuren hanteren verschillende positioneringsmethoden. Voor hoogbouwplaten wordt de positioneringsmethode met vier sleuf gebruikt, of de fusie + klinkmethode. De OPE-ponsmachine ponst de positioneringsgaten uit en de ponsnauwkeurigheid wordt geregeld op ±25μm.

Volgens de gelamineerde structuur van de hoogbouwplaat en de gebruikte materialen, bestudeer de juiste lamineerprocedure, stel de beste verwarmingssnelheid en curve in, verlaag de verwarmingssnelheid van de lamineerplaat op de juiste manier, verleng de uithardingstijd bij hoge temperaturen, laat de hars stromen en volledig uitharden, en vermijd persproblemen zoals schuifplaat en ontwrichting tussenlagen tijdens het combinatieproces.

(6) Boorproces

Door de superpositie van elke laag zijn de plaat en koperlaag super dik, waardoor de boor ernstig zal slijten en het boorblad gemakkelijk zal breken. Het aantal gaten, valsnelheid en rotatiesnelheid moeten op de juiste manier worden aangepast. Meet nauwkeurig de uitzetting en samentrekking van het bord en zorg voor nauwkeurige coëfficiënten; het aantal lagen is groter dan of gelijk aan 14 lagen, de gatdiameter is kleiner dan of gelijk aan 0,2 mm, of de afstand tussen gat en lijn is kleiner dan of gelijk aan 0,175 mm. Stap-voor-stap boren, met een dikte-diameterverhouding van 12:1, wordt geproduceerd door stap-voor-stap boren, positieve en negatieve boormethoden; controleer de dikte van de boorpunt en het gat en gebruik zoveel mogelijk een nieuwe boor of een slijpboor voor hoogbouwplaten en de gatdikte wordt binnen 25um geregeld.

3. Betrouwbaarheidstest

Hoogbouwplaten zijn dikker, zwaarder en hebben grotere eenheidsgroottes dan conventionele meerlaagse platen, en de bijbehorende warmtecapaciteit is ook groter. Tijdens het lassen is meer warmte nodig en is de ervaren lastemperatuurtijd langer. Het duurt 50 seconden tot 90 seconden bij 217 °C (het smeltpunt van tin-zilver-kopersoldeer) en de koelsnelheid van de high-level board is relatief traag, dus de tijd voor de reflowtest wordt verlengd.