Mikrohuokoinen piirilevy

Laser- tai plasmaetsaustekniikalla valmistettu piirilevy (PCB), jonka reiän halkaisija on alle 0,15 mm (teollisuudessa käytetään tyypillisesti 0,1 mm:n standardia) ja jota käytetään tiheään yhteenliittämiseen.

Reiän halkaisija on yli 50 % pienempi kuin tavallisissa piirilevyissä, viivan leveys/väli voi olla 30 μm/30 μm, johdotustiheys kasvaa 2–3 kertaa ja se soveltuu suurtaajuiseen ja nopeaan signaalinsiirtoon.

Prosessin mukaan ne jaetaan sokkoihin reikiin (yksipuolinen johtavuus), haudattuihin reikiin (sisäinen johtavuus) ja läpivienteihin (koko piirilevyn läpi). Yleinen sokeiden reikien halkaisija-alue on 50–100 μm.

Käytetään laajalti tiheästi integroiduissa tilanteissa, kuten älypuhelimissa (yli 60 %), 5G-tukiasemissa, palvelimien emolevyissä ja tekoälysirujen pakkauksissa.

Se syntyi laserporaustekniikan kypsymisen jälkeen 1990-luvulla. Nykyisellä valtavirran prosessilla voidaan saavuttaa 30 μm:n reiän halkaisija, ja pienimmän reiän halkaisijan ennätys on 15 μm.

Teollisen massatuotannon vähimmäisreiän halkaisija voi olla 50 μm ja laboratorioraja on 15 μm, mutta kustannukset kasvavat eksponentiaalisesti reiän halkaisijan pienentyessä.

Yleensä kuvasuhde ei ylitä 1:1, ja erikoisprosessit voivat saavuttaa 1:0,8. Liian korkea kuvasuhde todennäköisesti heikentää galvanointitäyttöä.

Suositeltu vähimmäisväli on ≥80 μm kemiallisen kuparipinnoituskerroksen eheyden varmistamiseksi ja oikosulkujen riskin vähentämiseksi.

On suositeltavaa käyttää ydinlevyjen ja prepregien vuorottelevaa pinoamista siten, että välikerroksen dielektrinen paksuus on 50–75 μm signaalinsiirron laadun varmistamiseksi.

On tarpeen kiinnittää huomiota reiän loiskapasitanssiin (tyypillinen arvo

BGA-viuhka-aukossa suositaan sokkoreikää. Jokainen pad vastaa 1–2 mikroreikää, ja viuhka-aukon linjan leveys on vähintään 40 μm.

Toteuta monipisteyhteys teho-/maadoitustasojen välille mikroläpivientien avulla, joiden etäisyys on ≤ 5 mm, tasojen välisen impedanssin pienentämiseksi.

Lämmönjohtavuuden parantamiseksi lisää lämmönpoistoaukkojen tiheyttä (suositus ≥10 läpivientiä/cm²) ja reiän halkaisijan ≥80 μm.

Juotosmaskin aukon tulisi olla 20–30 μm suurempi kuin reiän halkaisija kummallakin puolella, jotta juotosmaskin muste ei tukki reikää.

Käytä kerrosprosessia johdotuskerrosten määrän lisäämiseksi ja käytä sokeita ja haudattuja reikiä läpivientien sijaan, mikä voi lisätä johdotustiheyttä yli 30 %.

Mukana laserporaus (CO₂, UV-laser), plasmaetsaus ja mekaaninen poraus (sopii vain suuremmille reikien halkaisijoille), laserporauksen osuus on yli 80 %.

CO₂-laser soveltuu 0,075–0,15 mm:n reikien halkaisijoille ja on edullinen; UV-laserilla voidaan käsitellä alle 50 μm:n kokoisia mikroläpikulkuja, mutta laitteistokustannukset ovat 3–5 kertaa korkeammat.

CO₂-laserin porausnopeus on noin 5 000–10 000 reikää minuutissa ja UV-laserin noin 2 000–5 000 reikää minuutissa.

Laserporauksen paikannustarkkuus on ±25 μm, mekaanisen porauksen ±50 μm ja UV-laserilla voidaan saavuttaa ±15 μm:n tarkkuus.

Typpiavusteisella laserporauksella voidaan säätää purseiden korkeutta 5 μm:n tarkkuudella, tai voidaan käyttää plasmatahranpoistoa.

Läpireiän galvanointiprosessi vaaditaan, jossa kuparipinnoituksen paksuus on 25–35 μm ja kuparin paksuuden tasaisuus reiässä ≥85 %.

Kerrosta 0,3–0,5 μm:n kuparikerros eristävän reiän seinämälle johtavan pohjan muodostamiseksi. Aktivointiliuoksen palladium-ionien pitoisuus on pidettävä 2–5 ppm:ssä.

Laminointilämpötila on 180–210 ℃, paine 300–500 psi ja lämmitysnopeus 1–2 ℃/minuutti dielektrisen kerroksen tasaisen kovettumisen varmistamiseksi.

Tyhjiöasteen on oltava alle -95 kPa. Esikoveta prepreg B-vaiheeseen ennen laminointia, jolloin kuplavirheiden määrä voidaan laskea alle 0,5 prosenttiin.

Yleisiä ovat immersiokulta (paksuus 0,05–0,1 μm), OSP (kalvon paksuus 0,2–0,5 μm) ja immersiohope (0,1–0,3 μm). Immersiokullan luotettavuus on korkein.

Musteen viskositeettia on pidettävä 80–120 Pa:ssa ja rei'issä on käytettävä tyhjiötyhjennystä mustejäämien estämiseksi, reikien tukkeutumisasteen ollessa ≤1 %.

Laserleikkausta käytetään, kun muodon tarkkuusvaatimus on

Mukaan lukien karkeat reiän seinämät (karheus Ra >1,5 μm), rei'issä olevat tyhjät kohdat (tyhjiösuhde >5 %), reiän poikkeama (>±30 μm) jne.

Plasmapuhdistusta käytetään porausjäämien poistamiseen, jotta reiän seinämän pinnan karheus Ra on ≤1,0 μm.

Kokonaissaanto kypsillä prosesseilla on noin 85–92 %. Mitä pienempi reiän halkaisija, sitä pienempi saanto. 50 μm:n mikroläpivientien saanto on noin 80 %.

Mukana FR-4 (dielektrisyysvakio 4,2–4,5), suurnopeuspiirilevyt (kuten Rogers 4350B, Dk=3,66), BT-hartsi jne.

Suurnopeuslevyillä on pienempi häviötangentti (Df

Käytetään välikerrosten liimaukseen, liimapitoisuuden ollessa 40–50 % ja juoksevuuden 20–30 %, jotta dielektrisen kerroksen tasaisuus laminoinnin jälkeen varmistetaan.

Sisäkerrokseen suositellaan 18 μm:n tai 35 μm:n kuparifoliota. Ulkokerrokseen voidaan käyttää 18 μm:n paksuista kalvoa signaalihäviön vähentämiseksi. HDI-levyissä käytetään usein 9 μm:n ultraohutta kuparifoliota.

Sen on täytettävä lämpötilankesto (ei kuoriutumista 260 ℃/10 s), eristysresistanssi (> 10^12 Ω) ja tarttuvuusvaatimukset (ristileikkaustesti taso 0).

Signaalin siirtohäviöiden vähentämiseksi on suositeltavaa käyttää RTF-kuparifoliota (käänteiskäsittely), jonka karheus on Ra

Suosi materiaaleja, joilla on alhainen dielektrinen vakio (Dk

Niiden on oltava RoHS 2.0 -direktiivin mukaisia, halogeenipitoisuuden (kloori + bromi) ollessa

FR-4-pohjamateriaali on kustannuksiltaan halvin. Nopeat piirilevyt maksavat 3–5 kertaa FR-4:ään verrattuna, ja BT-hartsi sijoittuu näiden kahden välille.

Perusmateriaali on säilytettävä alle 25 ℃:ssa ja alle 60 %:n kosteudessa. Prepreg on pakastettava -18 ℃:ssa, ja sen säilyvyysaika on 6–12 kuukautta.

Sisältää visuaalisen tarkastuksen, reiän halkaisijan mittauksen, reiän kuparin paksuustestin, impedanssitestin ja poikkileikkausanalyysin.

Käytä kaksiulotteista kuvanmittauslaitetta (tarkkuus ±1 μm) tai pyyhkäisyelektronimikroskooppia (SEM). Erän havaitsemiseen voidaan käyttää automaattista optista tarkastusta (AOI).

IPC-standardit edellyttävät reiän kuparin paksuuden olevan ≥20 μm ja keskimääräisen kuparin paksuuden suhteen vähimmäiskuparin paksuuteen ≤1,5, metallografisella poikkileikkausmenetelmällä mitattuna.

Käytä verkkoanalysaattoria, jonka testitaajuusalue on 1–10 GHz, ja impedanssipoikkeaman tulisi pysyä ±10 %:n tarkkuudella.

Se voi visuaalisesti havaita reiän seinämän laadun, kuparikerroksen paksuuden ja välikerroksen liitostilan ±5 μm:n viipalointitarkkuudella.

Sisältää lämpöjännityskokeen (260 ℃ / 10 kertaa), jännitekestokokeen (500 V DC / 1 minuutti) ja lämpötila-kosteussyklikokeen (-40 ℃ ~ 85 ℃).

Tarkkaile, halkeaako reiän seinämä lämpöshokkitestin (288 ℃ / 10 kertaa) jälkeen, ja halkeaman pituus

Käytä SEM-kuvausta mikrorakenteen tutkimiseen, energiadispersiivistä spektroskopiaa (EDS) alkuaineiden koostumuksen havaitsemiseen ja röntgensäteitä sisäisten vikojen havaitsemiseen.

Optimoi galvanointiprosessi reikien tyhjien kohtien vähentämiseksi, juotosmaskikerroksen tarttuvuuden vahvistamiseksi ja ympäristötekijöiden aiheuttaman sähkökemiallisen migraation välttämiseksi.

Normaaleissa käyttöolosuhteissa se voi kestää 5–10 vuotta, ja ankarissa olosuhteissa (korkea lämpötila, korkea kosteus) se lyhenee 2–3 vuoteen.

Sisältää SMT-liimauksen, BGA-hitsauksen ja komponenttien asennuksen, SMT-liimauksen tarkkuusvaatimuksella ±50 μm.

Liimauspainetta on tarpeen säätää arvoon 0,5–1,0 kg/cm², jotta komponentit eivät romahda mikrorei'issä, ja uudelleenvirtausuunin käyrän huippulämpötila on 230–245 ℃.

Juotospallojen samantasoisuutta (

Optimoi juotospastan tulostuspaksuus (100–120 μm), käytä typpisuojattua reflow-juotosainetta ja happipitoisuuden on oltava

Uudelleenkäsittelylämpötilan tulisi olla alle 260 ℃ ja ajan

Sopii mikroläpivienneille, joiden reiän halkaisija on ≥0,3 mm ja jotka vaativat kaksoisaaltojuottamista tai selektiivistä aaltojuottamista, juotosaallonkorkeuden ollessa 25–35 mm.

Käytä ensisijaisesti lyijytöntä juotospastaa (SnAgCu-seos), jonka sulamispiste on 217 ℃, vuon aktiivisuustaso RMA ja jäännöseristysresistanssi >10^10 Ω.

Vähennä juotospastan metallipitoisuutta 90–92 prosenttiin, optimoi stensiilin aukon suunnittelu ja juotoshelmien vikamäärää voidaan vähentää alle 0,1 prosenttiin.

Käytä vesipohjaisia ​​puhdistusaineita 50–60 ℃:n lämpötilassa 3–5 minuutin ajan varmistaaksesi, että jäännösionipitoisuus on

Aseta tunnistustarkkuudeksi ±25 μm ja kontrastikynnyksyksi 30–50 %, jolloin voit havaita yli 95 % kokoonpanovirheistä.

Materiaalikustannukset muodostavat 40–50 %, jalostuskustannukset 30–40 % ja tarkastus- ja pakkauskustannukset 10–20 %.

Reiän halkaisija, kerrosten lukumäärä, pintakäsittelyprosessi, materiaalityyppi. Jokainen 10 μm:n pienennys reiän vähimmäishalkaisijasta lisää kustannuksia 15–20 %.

Optimoi suunnittelua vähentämällä kerrosten määrää, käyttämällä standardoituja materiaaleja ja lisäämällä tuotantoeriä, mikä voi vähentää kustannuksia 10–30 %.

Perinteisten prosessien tuotantosykli on 7–10 päivää, ja kiireelliset tilaukset voidaan lyhentää 3–5 päivään, mutta kustannukset nousevat 20–30 %.

Ota käyttöön automatisoidut tuotantolinjat, optimoi prosessivirrat ja nosta laserporauslaitteiden käyttöaste yli 80 prosenttiin.

Yhden tuotantolinjan kuukausittainen tuotantokapasiteetti on noin 5 000–10 000 m² laitteiston kokoonpanosta ja prosessin monimutkaisuudesta riippuen.

Pienten erien (1000㎡), mikä johtuu pääasiassa koneen asennuksesta ja kiinteistä kustannusten kohdentamisesta.

Laskettu kattavasti pinta-alan (yuan/㎡), kerrosten lukumäärän, reiän halkaisijan jne. mukaan. Tyypillisen 8-kerroksisen 0,1 mm:n mikroläpivientilevyn käsittelymaksu on noin 2000–3000 yuan/㎡.

DFM-suunnittelun optimoinnin avulla toleranssivaatimusten lieventäminen suorituskyvyn saavuttamisen edellytyksenä voi vähentää kustannuksia yli 15 %.

Kokonaisen tuotantolinjan laitteiden investointi on noin 10–20 miljoonaa yuania, mukaan lukien laserporauskoneet, galvanointilinjat, laminointilaitteet jne.

Kehitetään kohti pienempiä reiän halkaisijoita ( 20 kerrosta), pienempiä häviöitä ja integroitua pakkausta.

Sirupinoamisvaatimusten täyttämiseksi on välttämätöntä saavuttaa pystysuuntaisten yhteenliitäntäreikien halkaisijat

Käytetään prosessiparametrien optimointiin ja älykkääseen viantunnistukseen, mikä voi lisätä saantoa 5–10 % ja havaitsemistehokkuutta 30 %.

10 μm:n reikien halkaisijan laboratoriovalmistus on saavutettu, mutta massatuotanto kohtaa materiaali-, laite- ja kustannushaasteita.

Saavuta saumaton yhteys sirujen ja piirilevyjen välillä tiheän yhteenliitännän avulla, lyhennä signaalinsiirtoreittejä ja paranna järjestelmän suorituskykyä.

Käytä ympäristöystävällisiä materiaaleja ja prosesseja, joiden raskasmetallipitoisuus jätevedessä on

Vaatii matalan dielektrisen vakion (Dk

On tarpeen ratkaista reiän seinämän halkeilun ja kuparikerroksen kuoriutumisen ongelmat taivutuksen aikana, taivutussäteellä ≥3 mm.

Saavuta digitaalisten tehtaiden avulla täydellinen prosessinvalvonta ja automatisoitu tuotanto, jolloin tuotantotehokkuus kasvaa yli 50 %.

Vaatii erittäin pienihäviöisen ja erittäin vakaan yhteenliitännän, jossa reikien halkaisijoita ja viivanleveyksiä säädetään submikronitasolla kvanttisignaalin siirron varmistamiseksi.

Käytä 6-10-kerroksisia HDI-levyjä, joiden reiän halkaisija on 0,075 mm, saavuttaaksesi sirujen, kameroiden jne. tiheän integroinnin, mikä on 30-40 % matkapuhelimen emolevyn kustannuksista.

Edellyttää pienihäviöisiä piirilevyjä (Df

Tarve täyttää useiden prosessorien nopea yhteenliitäntä, käyttää takaisinporaustekniikkaa tynkien poistamiseksi ja signaalin lähetysviiveen

Läpäisee AEC-Q100-sertifioinnin, lämpötilankesto -40 ℃ ~ 125 ℃ ja läpäisee 1000 tunnin suolasumutestin.