Mikroporozna PCB ploča

Štampana ploča (PCB) proizvedena korištenjem tehnologije laserskog ili plazma nagrizanja s promjerom rupe manjim od 0,15 mm (industrija obično koristi 0,1 mm kao standard), koja se koristi za međusobno povezivanje visoke gustoće.

Prečnik rupe je više od 50% manji od prečnika običnih PCB ploča, širina/razmak linija može doseći 30μm/30μm, gustina ožičenja je povećana za 2-3 puta, a pogodan je za prenos signala visoke frekvencije i velike brzine.

Prema procesu, dijele se na slijepe prolaze (jednostrano provođenje), ukopane prolaze (unutrašnje provođenje) i prolazne prolaze (kroz cijelu ploču). Uobičajeni raspon promjera slijepih prolaza je 50-100 μm.

Široko se koristi u scenarijima integracije visoke gustoće kao što su pametni telefoni (koji čine više od 60%), 5G bazne stanice, matične ploče servera i pakiranje AI čipova.

Pojavio se nakon zrelosti tehnologije laserskog bušenja 1990-ih. Trenutni glavni proces može postići promjer rupe od 30 μm, a minimalni rekordni promjer rupe je 15 μm.

Minimalni prečnik rupe za industrijsku masovnu proizvodnju može doseći 50μm, a laboratorijska granica je 15μm, ali cijena eksponencijalno raste sa smanjenjem prečnika rupe.

Generalno, odnos stranica ne prelazi 1:1, a posebnim procesima može dostići 1:0,8. Previsok odnos stranica vjerovatno će uzrokovati loše punjenje galvanizacijom.

Preporučeni minimalni razmak je ≥80μm kako bi se osigurala integritet sloja elektrohemijskog bakrenja i smanjio rizik od kratkih spojeva.

Preporučuje se naizmjenično slaganje jezgrenih ploča i preprega, s debljinom međusloja dielektrika kontroliranom na 50-75μm kako bi se osigurala kvaliteta prijenosa signala.

Potrebno je obratiti pažnju na parazitski kapacitet rupe (tipična vrijednost

Za BGA raspodjeljivanje, preferira se dizajn sa slijepim prolazom. Svaka kontaktna površina odgovara 1-2 mikroprolaza, a širina linije raspodjeljivanja nije manja od 40μm.

Ostvariti višetačkastu vezu između ravni napajanja/uzemljenja putem mikrootvora, sa razmakom ≤5 mm, kako bi se smanjila impedancija između ravni.

Povećajte gustoću prolaza za odvođenje topline (preporučeno ≥10 prolaza/cm²), s promjerom otvora ≥80μm, kako biste poboljšali efikasnost provođenja topline.

Otvor maske za lemljenje treba biti 20-30 μm veći od prečnika rupe sa svake strane kako bi se spriječilo da tinta maske za lemljenje blokira rupu.

Usvojite proces nadogradnje kako biste povećali broj slojeva ožičenja i koristite slijepe i ukopane prolaze umjesto prolaznih prolaza, što može povećati gustoću ožičenja za više od 30%.

Uključujući lasersko bušenje (CO₂, UV laser), plazma nagrizanje i mehaničko bušenje (pogodno samo za veće prečnike rupa), pri čemu lasersko bušenje čini više od 80%.

CO₂ laser je pogodan za rupe promjera 0,075-0,15 mm uz nisku cijenu; UV laser može obraditi mikrootvore

Brzina bušenja CO₂ laserom je oko 5.000-10.000 rupa u minuti, a UV laserom oko 2.000-5.000 rupa u minuti.

Tačnost pozicioniranja laserskog bušenja je ±25μm, mehaničkog bušenja ±50μm, a UV laser može postići visoku preciznost od ±15μm.

Bušenje laserom uz pomoć dušika može kontrolirati visinu neravnina unutar 5μm ili se može koristiti plazma uklanjanje mrlja.

Potreban je proces galvanizacije kroz rupu, s debljinom bakarnog sloja kontroliranom na 25-35μm i ujednačenošću debljine bakra u rupi ≥85%.

Nanesite sloj bakra debljine 0,3-0,5 μm na zid izolacijskog otvora kako biste osigurali provodljivu bazu. Koncentraciju paladijumskih iona u aktivacijskoj otopini potrebno je kontrolirati na 2-5 ppm.

Temperatura laminacije je 180-210 ℃, pritisak je 300-500 psi, a brzina zagrijavanja je 1-2 ℃/minuti kako bi se osiguralo ravnomjerno stvrdnjavanje dielektričnog sloja.

Stepen vakuuma treba biti ispod -95kPa. Prethodno vulkaniziranje preprega do B-faze prije laminiranja može smanjiti stopu mjehurićastih defekata ispod 0,5%.

Uobičajeni uključuju imerzijsko zlato (debljina 0,05-0,1 μm), OSP (debljina filma 0,2-0,5 μm) i imerzijsko srebro (0,1-0,3 μm). Imerzijsko zlato ima najveću pouzdanost.

Neophodno je kontrolisati viskoznost mastila na 80-120 Pa·s i koristiti proces vakuumskog začepljenja kako bi se spriječilo zadržavanje mastila u rupama, sa stopom začepljenja rupa ≤1%.

Lasersko rezanje se koristi kada je zahtjev za tačnost oblika

Uključujući hrapave zidove rupa (hrapavost Ra > 1,5 μm), šupljine u rupama (omjer šupljina > 5%), odstupanje rupe (> ± 30 μm), itd.

Plazma čišćenje se koristi za uklanjanje ostataka bušenja, tako da hrapavost površine Ra zida rupe bude ≤1,0 μm.

Ukupni prinos kod zrelih procesa je oko 85-92%. Što je manji prečnik otvora, to je prinos niži. Prinos mikrootvora od 50μm je oko 80%.

Uključujući FR-4 (dielektrična konstanta 4,2-4,5), ploče velike brzine (kao što je Rogers 4350B, Dk=3,66), BT smolu itd.

Ploče velike brzine imaju niži tangens gubitaka (Df

Koristi se za međuslojno lijepljenje, s kontroliranim sadržajem ljepila na 40-50% i fluidnošću na 20-30% kako bi se osigurala ujednačenost dielektrika nakon laminiranja.

Za unutrašnji sloj preporučuje se bakarna folija debljine 18 μm ili 35 μm. Za vanjski sloj se može koristiti 18 μm kako bi se smanjio gubitak signala. HDI ploče često koriste ultra tanku bakarnu foliju debljine 9 μm.

Mora ispunjavati temperaturnu otpornost (bez ljuštenja na 260℃/10s), izolacijski otpor (>10^12Ω) i prianjanje (test poprečnog rezanja nivo 0).

Preporučuje se upotreba RTF (reverse treatment) bakrene folije hrapavosti Ra

Preferirajte materijale sa niskom dielektričnom konstantom (Dk

Moraju biti u skladu s direktivom RoHS 2.0, sa sadržajem halogena (hlor + brom)

Osnovni materijal FR-4 ima najnižu cijenu. Ploče velike brzine koštaju 3-5 puta više od FR-4, a BT smola je negdje između.

Osnovni materijal treba čuvati na temperaturi ispod 25℃ i vlažnosti

Uključujući vizuelni pregled, mjerenje prečnika rupe, ispitivanje debljine bakra rupe, ispitivanje impedance i analizu poprečnog presjeka.

Koristite instrument za mjerenje dvodimenzionalne slike (tačnost ±1 μm) ili skenirajući elektronski mikroskop (SEM). Automatska optička inspekcija (AOI) može se koristiti za detekciju serije.

IPC standardi zahtijevaju da debljina bakra u rupi bude ≥20μm, a odnos prosječne debljine bakra i minimalne debljine bakra ≤1,5, što se utvrđuje metalografskom metodom poprečnog presjeka.

Koristite mrežni analizator s rasponom ispitne frekvencije od 1-10 GHz, a odstupanje impedancije treba kontrolirati unutar ±10%.

Može vizuelno pratiti kvalitet zida rupe, debljinu sloja bakra i stanje međuslojnog vezivanja, sa tačnošću rezanja od ±5 μm.

Uključujući test termičkog naprezanja (260℃/10 puta), test izdržljivosti napona (500V DC/1 minuta) i test ciklusa temperatura-vlažnost (-40℃~85℃).

Promatrajte da li zid rupe puca nakon ispitivanja termičkim šokom (288℃/10 puta), i da li je dužina pukotine

Koristite SEM za posmatranje mikrostrukture, energetski disperzivnu spektroskopiju (EDS) za detekciju elementarnog sastava i rendgenske zrake za detekciju unutrašnjih defekata.

Optimizirajte proces galvanizacije kako biste smanjili šupljine u rupama, ojačali prianjanje sloja maske za lemljenje i izbjegli elektrohemijsku migraciju uzrokovanu faktorima okoline.

U normalnim uslovima upotrebe, može dostići 5-10 godina, a u teškim uslovima (visoka temperatura, visoka vlažnost) skraćuje se na 2-3 godine.

Uključujući SMT lijepljenje, BGA zavarivanje i umetanje komponenti, sa zahtjevom za tačnost SMT lijepljenja od ±50μm.

Potrebno je kontrolisati pritisak lijepljenja na 0,5-1,0 kg/cm² kako bi se spriječilo urušavanje mikrootvora komponenti, a vršna temperatura krivulje reflow peći je 230-245 ℃.

Potrebno je precizno kontrolisati koplanarnost kuglica lema (

Optimizirajte debljinu štampanja paste za lemljenje (100-120μm), koristite lemljenje reflowom zaštićeno dušikom, a sadržaj kisika je

Temperatura ponovne obrade treba biti kontrolirana ispod 260℃, a vrijeme treba biti

Pogodno za mikrootvore s promjerom otvora ≥0,3 mm, koji zahtijevaju dvovalno lemljenje ili selektivno lemljenje, s visinom vala lema od 25-35 mm.

Dajte prednost bezolovnoj lemnoj pasti (legura SnAgCu) s tačkom topljenja od 217 ℃, nivoom aktivnosti fluksa RMA i preostalim otporom izolacije >10^10Ω.

Smanjite sadržaj metala u pasti za lemljenje na 90-92%, optimizirajte dizajn otvora šablona i stopa defekata lemnih kuglica može se smanjiti na ispod 0,1%.

Koristite sredstva za čišćenje na bazi vode na temperaturi od 50-60℃ tokom 3-5 minuta kako biste osigurali da koncentracija zaostalih iona bude

Postavite tačnost detekcije na ±25μm i prag kontrasta na 30-50%, što može otkriti više od 95% nedostataka u montaži.

Troškovi materijala čine 40-50%, troškovi obrade 30-40%, a troškovi inspekcije i pakovanja 10-20%.

Prečnik rupe, broj slojeva, proces površinske obrade, vrsta materijala. Svako smanjenje minimalnog prečnika rupe od 10μm povećava troškove za 15-20%.

Optimizirajte dizajn kako biste smanjili broj slojeva, koristili standardizirane materijale i povećali proizvodne serije, što može smanjiti troškove za 10-30%.

Proizvodni ciklus za konvencionalne procese je 7-10 dana, a hitne narudžbe mogu se sažeti na 3-5 dana, ali troškovi se povećavaju za 20-30%.

Usvojite automatizirane proizvodne linije, optimizirajte procesne tokove i povećajte stopu iskorištenosti opreme za lasersko bušenje na više od 80%.

Mjesečni proizvodni kapacitet jedne proizvodne linije je oko 5.000-10.000 m², ovisno o konfiguraciji opreme i složenosti procesa.

Cijena malih serija (1000㎡), uglavnom zbog podešavanja mašine i raspodjele fiksnih troškova.

Izračunato sveobuhvatno po površini (juani/㎡), broju slojeva, prečniku rupe itd. Naknada za obradu tipične 8-slojne mikroprocesorske ploče debljine 0,1 mm iznosi oko 2000-3000 juana/㎡.

Kroz optimizaciju DFM dizajna, ublažavanje zahtjeva za tolerancijom pod pretpostavkom ispunjavanja performansi može smanjiti troškove za više od 15%.

Investicija u kompletnu opremu proizvodne linije iznosi oko 10-20 miliona juana, uključujući laserske bušilice, linije za galvanizaciju, laminatore itd.

Razvoj prema manjim promjerima rupa (20 slojeva), manjim gubicima i integriranom pakiranju.

Potrebno je postići prečnik vertikalnih međusobnih otvora

Koristi se za optimizaciju parametara procesa i inteligentno otkrivanje defekata, što može povećati prinos za 5-10% i efikasnost otkrivanja za 30%.

Laboratorijska proizvodnja otvora promjera 10 μm je postignuta, ali masovna proizvodnja se suočava s izazovima vezanim za materijale, opremu i troškove.

Postignite besprijekornu vezu između čipova i PCB-a putem međusobne povezanosti visoke gustoće, skratite puteve prijenosa signala i poboljšajte performanse sistema.

Koristiti ekološki prihvatljive materijale i procese, sa sadržajem teških metala u ispuštenim otpadnim vodama

Zahtijevaju materijale s niskom dielektričnom konstantom (Dk

Potrebno je riješiti probleme pucanja stijenki rupe i ljuštenja bakarnog sloja tokom savijanja, s radijusom savijanja ≥3 mm.

Postignite potpuno praćenje procesa i automatizovanu proizvodnju putem digitalnih fabrika, uz povećanje efikasnosti proizvodnje za više od 50%.

Zahtijevaju izuzetno niske gubitke i visoku stabilnost međusobnih veza, s promjerima rupa i širinama linija kontroliranim na submikronskom nivou kako bi se osigurao prijenos kvantnog signala.

Koristite HDI ploče sa 6-10 slojeva i promjerom rupe od 0,075 mm kako biste postigli integraciju visoke gustoće čipova, kamera itd., što čini 30-40% cijene matične ploče mobilnog telefona.

Zahtijeva ploče s niskim gubicima (Df

Potreba za zadovoljavanjem zahtjeva za brzim međusobnim povezivanjem više procesora, korištenjem tehnologije povratnog bušenja za eliminaciju prekida i kašnjenjem prijenosa signala

Posjeduje AEC-Q100 certifikat, otpornost na temperature od -40℃ do 125℃ i prolazi test slane magle od 1000 sati.