Mikroporozna PCB

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

Promjer rupe je više od 50% manji od promjera običnih PCB-a, širina/razmak linija može doseći 30μm/30μm, gustoća ožičenja je povećana 2-3 puta, te je pogodan za visokofrekventni i brzi prijenos signala.

Prema postupku, dijele se na slijepe prolaze (jednostrano provođenje), ukopane prolaze (unutarnje 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 poslužitelja 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 promjer rupe za industrijsku masovnu proizvodnju može doseći 50 μm, a laboratorijska granica je 15 μm, ali trošak eksponencijalno raste sa smanjenjem promjera rupe.

Općenito, omjer stranica ne prelazi 1:1, a posebni postupci mogu doseći 1:0,8. Previsok omjer stranica vjerojatno će uzrokovati loše punjenje galvanizacijom.

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

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

Potrebno je obratiti pozornost na parazitski kapacitet rupe (tipična vrijednost

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

Ostvarite višetočkovnu vezu između ravnina napajanja/uzemljenja putem mikrootvora, s razmakom ≤5 mm, kako biste smanjili impedanciju između ravnina.

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

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

Usvojite postupak 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 jetkanje i mehaničko bušenje (pogodno samo za veće promjere rupa), pri čemu lasersko bušenje čini više od 80%.

CO₂ laser je prikladan za promjere rupa od 0,075-0,15 mm uz nisku cijenu; UV laser može obraditi mikrootvore

Brzina bušenja CO₂ laserom je oko 5000-10 000 rupa u minuti, a UV laserom oko 2000-5000 rupa u minuti.

Točnost 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 5 μm ili se može koristiti plazma uklanjanje mrlja.

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

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

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

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

Uobičajeni uključuju imerzijsku zlato (debljina 0,05-0,1 μm), OSP (debljina filma 0,2-0,5 μm) i imerzijsku srebro (0,1-0,3 μm). Imerzijska zlatna boja ima najveću pouzdanost.

Potrebno je kontrolirati viskoznost tinte na 80-120 Pa·s i koristiti postupak vakuumskog začepljivanja kako bi se spriječilo zadržavanje tinte u rupama, sa stopom začepljenja rupa ≤1%.

Lasersko rezanje se koristi kada je zahtjev za točnost oblika

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

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

Ukupni prinos kod zrelih procesa je oko 85-92%. Što je manji promjer rupe, to je niži prinos. Prinos mikrootvora od 50 μm 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 udjelom ljepila na 40-50% i fluidnošću na 20-30% kako bi se osigurala ujednačenost dielektrika nakon laminiranja.

Za unutarnji sloj preporučuje se bakrena folija od 18 μm ili 35 μm. Za vanjski sloj može se koristiti 18 μm kako bi se smanjio gubitak signala. HDI ploče često koriste ultra tanku bakrenu foliju od 9 μm.

Mora zadovoljavati temperaturnu otpornost (bez ljuštenja na 260℃/10s), izolacijski otpor (>10^12Ω) i prianjanje (razina ispitivanja poprečnim rezom 0).

Preporučuje se korištenje RTF (obrnuta obrada) bakrene folije s hrapavošću Ra

Prednost dajte materijalima s niskom dielektričnom konstantom (Dk

Moraju biti u skladu s direktivom RoHS 2.0, s udjelom halogena (klor + 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 vizualni pregled, mjerenje promjera rupe, ispitivanje debljine bakra rupe, ispitivanje impedancije i analizu presjeka.

Koristite instrument za mjerenje dvodimenzionalne slike (točnost ±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 omjer prosječne debljine bakra i minimalne debljine bakra ≤1,5, što se utvrđuje metalografskom metodom presjeka.

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

Može vizualno promatrati kvalitetu stijenke rupe, debljinu bakrenog sloja i stanje međuslojnog lijepljenja, s točnošću rezanja od ±5 μm.

Uključujući ispitivanje toplinskog naprezanja (260℃/10 puta), ispitivanje naponske izdržljivosti (500V DC/1 minuta) i ispitivanje ciklusa temperature i vlažnosti (-40℃~85℃).

Promatrajte puca li stijenka rupe nakon ispitivanja toplinskim šokom (288 ℃/10 puta) i je li duljina pukotine

Koristite SEM za promatranje mikrostrukture, energetski disperzivnu spektroskopiju (EDS) za otkrivanje elementarnog sastava i rendgenske zrake za otkrivanje unutarnjih defekata.

Optimizirajte proces galvanizacije kako biste smanjili praznine u rupama, ojačali prianjanje sloja maske za lemljenje i izbjegli elektrokemijsku migraciju uzrokovanu čimbenicima okoline.

U normalnim uvjetima korištenja može doseći 5-10 godina, a u teškim uvjetima (visoka temperatura, visoka vlažnost) skraćuje se na 2-3 godine.

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

Potrebno je kontrolirati tlak 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 kontrolirati koplanarnost kuglica lema (

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

Temperatura ponovne obrade treba biti ispod 260 ℃, a vrijeme

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

Dajte prednost bezolovnoj lemnoj pasti (legura SnAgCu) s talištem od 217 ℃, razinom aktivnosti fluksa RMA i preostalim izolacijskim otporom >10^10Ω.

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

Koristite sredstva za čišćenje na bazi vode na temperaturi od 50-60 ℃ tijekom 3-5 minuta kako biste osigurali da je koncentracija iona zaostatka

Postavite točnost 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 pakiranja 10-20%.

Promjer rupe, broj slojeva, postupak površinske obrade, vrsta materijala. Svako smanjenje minimalnog promjera rupe od 10 μm 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 trošak se povećava 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 iznosi oko 5.000-10.000 m², ovisno o konfiguraciji opreme i složenosti procesa.

Trošak malih serija (1000㎡), uglavnom zbog postavljanja stroja i raspodjele fiksnih troškova.

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

Optimizacijom DFM dizajna, ublažavanjem zahtjeva za tolerancijom pod pretpostavkom zadovoljavanja performansi, troškovi se mogu smanjiti za više od 15%.

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

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

Potrebno je postići promjere vertikalnih međuspojnih rupa

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

Laboratorijska proizvodnja rupa promjera 10 μm je postignuta, ali masovna proizvodnja suočava se s izazovima u pogledu materijala, opreme i troškova.

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

Koristiti ekološki prihvatljive materijale i procese, s udjelom teških metala u ispuštenim otpadnim vodama

Zahtijevaju nisku dielektričnu konstantu (Dk

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

Postignite cjelovito praćenje procesa i automatiziranu proizvodnju putem digitalnih tvornica, s učinkovitošću proizvodnje povećanom za više od 50%.

Zahtijevaju iznimno niske gubitke i visoku stabilnost međusobne veze, s promjerima rupa i širinama linija kontroliranim na submikronskoj razini kako bi se osigurao prijenos kvantnog signala.

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

Zahtijeva ploče s malim gubicima (Df

Potrebno je zadovoljiti zahtjeve za brzo međusobno povezivanje više procesora, koristiti tehnologiju povratnog bušenja za uklanjanje prekida i kašnjenje prijenosa signala

Posjeduje AEC-Q100 certifikat, temperaturnu otpornost u rasponu od -40℃ do 125℃ i prolazi 1000-satni test slane magle.