Միկրո ծակոտկեն PCB

Լազերային կամ պլազմային փորագրման տեխնոլոգիայով արտադրված տպագիր միկրոսխեմա (PCB)՝ 0.15 մմ-ից փոքր անցքի տրամագծով (արդյունաբերությունը սովորաբար օգտագործում է 0.1 մմ որպես ստանդարտ) և որն օգտագործվում է բարձր խտության միացման համար։

Անցքի տրամագիծը ավելի քան 50%-ով փոքր է սովորական տպատախտակների տրամագծից, գծի լայնությունը/միջակայքը կարող է հասնել 30μm/30μm-ի, լարերի խտությունը մեծացված է 2-3 անգամ, և այն հարմար է բարձր հաճախականության և բարձր արագության ազդանշանների փոխանցման համար։

Գործընթացի համաձայն՝ դրանք բաժանվում են կույր անցուղիների (միակողմանի հաղորդունակություն), թաղված անցուղիների (ներքին հաղորդունակություն) և անցնող անցուղիների (ամբողջ տախտակի միջով): Ընդհանուր կույր անցուղիների տրամագծի միջակայքը 50-100 մկմ է:

Լայնորեն օգտագործվում է բարձր խտության ինտեգրման սցենարներում, ինչպիսիք են սմարթֆոնները (կազմում են ավելի քան 60%), 5G բազային կայանները, սերվերային մայրական սալիկներ և արհեստական ​​​​ինտելեկտի չիպերի փաթեթավորումը։

Այն ի հայտ եկավ 1990-ականներին լազերային հորատման տեխնոլոգիայի հասունացումից հետո: Ներկայիս հիմնական գործընթացը կարող է հասնել 30 մկմ անցքի տրամագծի, իսկ անցքի նվազագույն տրամագիծը ռեկորդային է 15 մկմ:

Արդյունաբերական զանգվածային արտադրության համար անցքի նվազագույն տրամագիծը կարող է հասնել 50 մկմ-ի, իսկ լաբորատոր սահմանը՝ 15 մկմ, սակայն արժեքը էքսպոնենցիալ կերպով աճում է անցքի տրամագծի նվազման հետ մեկտեղ։

Սովորաբար, կողմերի հարաբերակցությունը չի գերազանցում 1:1-ը, իսկ հատուկ գործընթացները կարող են հասնել 1:0.8-ի: Չափազանց բարձր կողմերի հարաբերակցությունը, հավանաբար, կհանգեցնի վատ էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի լցոնման:

Առաջարկվող նվազագույն հեռավորությունը ≥80 մկմ է՝ էլեկտրոլիտազուրկ պղնձապատման շերտի ամբողջականությունն ապահովելու և կարճ միացման ռիսկը նվազեցնելու համար։

Խորհուրդ է տրվում օգտագործել միջուկային տախտակների և նախապաշարմունքների հերթագայող դասավորություն, ընդ որում՝ միջշերտային դիէլեկտրիկի հաստությունը պետք է վերահսկվի 50-75 մկմ մակարդակում՝ ազդանշանի փոխանցման որակն ապահովելու համար։

Անհրաժեշտ է ուշադրություն դարձնել անցքի պարազիտային տարողունակությանը (տիպիկ արժեքը

BGA օդափոխիչի համար նախընտրելի է փակ անցքերի դիզայնը: Յուրաքանչյուր բարձիկ համապատասխանում է 1-2 միկրոանցուղիների, իսկ օդափոխիչի գծի լայնությունը ոչ պակաս, քան 40 մկմ է:

Ապահովել բազմակետային միացում սնուցման/գետնանցման հարթությունների միջև միկրոմիջանցքների միջոցով, ≤5 մմ հեռավորությամբ, որպեսզի նվազեցվի հարթությունների միջև դիմադրությունը։

Ջերմահաղորդականության արդյունավետությունը բարելավելու համար մեծացրեք ջերմափոխանցման անցքերի խտությունը (խորհուրդ է տրվում ≥10 անցք/սմ²), անցքի տրամագծով ≥80 մկմ։

Զոդման դիմակի բացվածքը պետք է լինի 20-30 մկմ-ով մեծ յուրաքանչյուր կողմի անցքի տրամագծից, որպեսզի կանխվի զոդման դիմակի թանաքի կողմից անցքի խցանումը։

Կիրառեք կառուցման գործընթաց՝ լարերի շերտերի քանակը մեծացնելու համար, և անցնող լարերի փոխարեն օգտագործեք կույր և թաղված անցքեր, որոնք կարող են մեծացնել լարերի խտությունը ավելի քան 30%-ով։

Ներառյալ լազերային հորատումը (CO₂, ուլտրամանուշակագույն լազեր), պլազմային փորագրությունը և մեխանիկական հորատումը (հարմար է միայն մեծ տրամագծերի անցքերի համար), որտեղ լազերային հորատումը կազմում է ավելի քան 80%-ը։

CO₂ լազերը հարմար է 0.075-0.15 մմ տրամագծով անցքերի համար՝ ցածր գնով։ Ուլտրամանուշակագույն լազերը կարող է մշակել

CO₂ լազերի հորատման արագությունը րոպեում մոտ 5000-10000 անցք է, իսկ ուլտրամանուշակագույն լազերինը՝ րոպեում մոտ 2000-5000 անցք։

Լազերային հորատման դիրքորոշման ճշգրտությունը ±25 մկմ է, մեխանիկական հորատմանը՝ ±50 մկմ, իսկ ուլտրամանուշակագույն լազերը կարող է հասնել ±15 մկմ բարձր ճշգրտության։

Ազոտով օժանդակվող լազերային հորատումը կարող է կարգավորել բծի բարձրությունը 5 մկմ-ի սահմաններում, կամ կարող է օգտագործվել պլազմային քսուքազերծում։

Պահանջվում է անցքի միջով էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի գործընթաց, որի դեպքում պղնձապատման հաստությունը պետք է լինի 25-35 մկմ, իսկ անցքում պղնձի հաստության միատարրությունը՝ ≥85%։

Մեկուսիչ անցքի պատին տեղադրեք 0.3-0.5 մկմ պղնձի շերտ՝ հաղորդիչ հիմք ստանալու համար: Պալադիումի իոնների կոնցենտրացիան ակտիվացման լուծույթում պետք է վերահսկվի 2-5 մաս միլիոնի վրա:

Շերտավորման ջերմաստիճանը 180-210℃ է, ճնշումը՝ 300-500psi, իսկ տաքացման արագությունը՝ 1-2℃/րոպե՝ դիէլեկտրիկ շերտի միատարր կարծրացումն ապահովելու համար։

Վակուումի աստիճանը պետք է լինի -95 կՊա-ից ցածր: Լամինացումից առաջ նախապես կարծրացրեք պրեպրեգը մինչև B-աստիճան, և պղպջակների արատի մակարդակը կարող է նվազել մինչև 0.5%-ից ցածր:

Տարածվածներից են ընկղմվող ոսկին (հաստությունը 0.05-0.1մկմ), OSP-ն (թաղանթի հաստությունը 0.2-0.5մկմ) և ընկղմվող արծաթը (0.1-0.3մկմ): Ներծծվող ոսկին ունի ամենաբարձր հուսալիությունը:

Անհրաժեշտ է վերահսկել թանաքի մածուցիկությունը 80-120 Պա-վրկ ճնշման տակ և օգտագործել վակուումային խցանման գործընթաց՝ անցքերի մեջ թանաքի մնացորդների կուտակումը կանխելու համար, որի անցքերի խցանման մակարդակը ≤1% է։

Լազերային կտրումը կիրառվում է, երբ ձևի ճշգրտության պահանջը

Ներառյալ կոպիտ անցքերի պատերը (կոպտություն Ra >1.5μm), անցքերի մեջ եղած դատարկությունները (դատարկության հարաբերակցություն >5%), անցքերի շեղումը (>±30μm) և այլն։

Պլազմային մաքրումը կիրառվում է հորատման մնացորդները հեռացնելու համար, որպեսզի անցքի պատի մակերեսային կոպտությունը՝ Ra, լինի ≤1.0μm։

Հասուն գործընթացներում ընդհանուր արտադրողականությունը մոտ 85-92% է: Որքան փոքր է անցքի տրամագիծը, այնքան ցածր է արտադրողականությունը: 50 մկմ միկրոմիջանցքերի արտադրողականությունը մոտ 80% է:

Ներառյալ FR-4 (դիէլեկտրիկ հաստատուն 4.2-4.5), բարձր արագության տախտակներ (օրինակ՝ Rogers 4350B, Dk=3.66), BT խեժ և այլն։

Բարձր արագության տախտակները ունեն ավելի ցածր կորստի տանգենս (Df

Օգտագործվում է շերտերի միջև կապման համար, որտեղ սոսնձի պարունակությունը վերահսկվում է 40-50% և հեղուկությունը՝ 20-30%՝ շերտավորումից հետո դիէլեկտրիկի միատարրությունն ապահովելու համար։

Ներքին շերտի համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել 18 մկմ կամ 35 մկմ պղնձե փայլաթիթեղ։ Արտաքին շերտի համար կարելի է օգտագործել 18 մկմ՝ ազդանշանի կորուստը նվազեցնելու համար։ HDI տախտակները հաճախ օգտագործում են 9 մկմ գերբարակ պղնձե փայլաթիթեղ։

Այն պետք է համապատասխանի ջերմաստիճանային դիմադրությանը (առանց շերտազատման 260℃/10s ջերմաստիճանում), մեկուսացման դիմադրությանը (>10^12Ω) և կպչունությանը (լայնակի կտրվածքի փորձարկման մակարդակ 0):

Ազդանշանի փոխանցման կորուստը նվազեցնելու համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել RTF (հակադարձ մշակում) պղնձե փայլաթիթեղ՝ Ra

Նախապատվությունը տվեք ցածր դիէլեկտրիկ հաստատունով (Dk

Դրանք պետք է համապատասխանեն RoHS 2.0 դիրեկտիվին, որտեղ հալոգենի պարունակությունը (քլոր + բրոմ)

FR-4 հիմքի նյութն ունի ամենացածր գինը։ Բարձր արագությամբ տախտակները FR-4-ից 3-5 անգամ ավելի թանկ են, իսկ BT խեժը գտնվում է այդ երկուսի միջև։

Հիմնական նյութը պետք է պահվի 25℃-ից ցածր ջերմաստիճանում և

Ներառյալ տեսողական զննում, անցքի տրամագծի չափում, անցքի պղնձի հաստության ստուգում, դիմադրության ստուգում և լայնական հատույթի վերլուծություն։

Օգտագործեք երկչափ պատկերի չափման սարք (ճշգրտություն ±1 մկմ) կամ սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակ (SEM): Խմբաքանակի հայտնաբերման համար կարող է օգտագործվել ավտոմատ օպտիկական ստուգում (AOI):

IPC ստանդարտները պահանջում են, որ անցքում պղնձի հաստությունը լինի ≥20 մկմ, իսկ պղնձի միջին հաստության և պղնձի նվազագույն հաստության հարաբերակցությունը՝ ≤1.5, որը որոշվում է մետաղագրական լայնական հատույթի մեթոդով։

Օգտագործեք ցանցային վերլուծիչ՝ 1-10 ԳՀց փորձարկման հաճախականության տիրույթով, և իմպեդանսի շեղումը պետք է վերահսկվի ±10%-ի սահմաններում։

Այն կարող է տեսողականորեն դիտարկել անցքի պատի որակը, պղնձի շերտի հաստությունը և միջշերտային կապման վիճակը՝ ±5 մկմ կտրման ճշգրտությամբ։

Ներառյալ ջերմային լարվածության թեստ (260℃/10 անգամ), դիմադրողականության լարման թեստ (500V DC/1 րոպե) և ջերմաստիճան-խոնավության ցիկլի թեստ (-40℃~85℃):

Դիտարկեք, թե արդյոք անցքի պատը ճաքեր է առաջացնում ջերմային ցնցման փորձարկումից հետո (288℃/10 անգամ), և արդյոք ճաքի երկարությունը

Օգտագործեք Սկանավորող էլեկտրոնային մանրադիտակ (ՍԷՄ)՝ միկրոկառուցվածքը դիտարկելու համար, էներգիայի դիսպերսիոն սպեկտրոսկոպիա (ԷԴՍ)՝ տարրերի կազմը հայտնաբերելու համար, և ռենտգեն՝ ներքին արատները հայտնաբերելու համար։

Օպտիմալացնել էլեկտրոլիզացման գործընթացը՝ անցքերի մեջ եղած դատարկությունները նվազեցնելու, զոդման դիմակի շերտի կպչունությունն ուժեղացնելու և շրջակա միջավայրի գործոնների պատճառով առաջացած էլեկտրաքիմիական միգրացիան կանխելու համար։

Նորմալ օգտագործման պայմաններում այն ​​կարող է հասնել 5-10 տարվա, իսկ կոշտ միջավայրերը (բարձր ջերմաստիճան, բարձր խոնավություն) կկրճատեն այն մինչև 2-3 տարի։

Ներառյալ SMT սոսնձումը, BGA եռակցումը և բաղադրիչների տեղադրումը՝ ±50 մկմ SMT սոսնձման ճշգրտության պահանջով։

Անհրաժեշտ է վերահսկել կպցնելու ճնշումը 0.5-1.0 կգ/սմ²-ի վրա՝ բաղադրիչների միկրոալիքային խողովակների փլուզումը կանխելու համար, իսկ վերահոսման վառարանի կորի գագաթնակետային ջերմաստիճանը 230-245℃ է։

Անհրաժեշտ է ճշգրիտ վերահսկել զոդման գնդիկների համահարթությունը (

Օպտիմալացրեք զոդման մածուկի տպագրության հաստությունը (100-120 մկմ), օգտագործեք ազոտով պաշտպանված վերահոսող զոդում, և թթվածնի պարունակությունը

Վերամշակման ջերմաստիճանը պետք է լինի 260℃-ից ցածր, իսկ ժամանակը պետք է լինի

Հարմար է ≥0.3 մմ անցքի տրամագծով միկրովիաների համար, որոնք պահանջում են կրկնակի ալիքային եռակցում կամ ընտրովի ալիքային եռակցում, 25-35 մմ եռակցման ալիքի բարձրությամբ։

Առաջնահերթություն տվեք 217℃ հալման ջերմաստիճանով, RMA հոսքի ակտիվության մակարդակով և >10^10Ω մնացորդային մեկուսացման դիմադրությամբ կապար չպարունակող զոդման մածուկին (SnAgCu համաձուլվածք):

Կրճատեք զոդման մածուկի մետաղի պարունակությունը մինչև 90-92%, օպտիմալացրեք շաբլոնի բացման դիզայնը, և զոդման ուլունքների արատների մակարդակը կարող է նվազել մինչև 0.1%-ից ցածր։

Օգտագործեք ջրային հիմքով մաքրող միջոցներ 50-60℃ ջերմաստիճանում 3-5 րոպե՝ ապահովելու համար, որ մնացորդային իոնների կոնցենտրացիան լինի

Սահմանեք հայտնաբերման ճշգրտությունը ±25 մկմ-ի վրա, իսկ կոնտրաստի շեմը՝ 30-50%, որը կարող է հայտնաբերել հավաքման թերությունների ավելի քան 95%-ը։

Նյութական ծախսերը կազմում են 40-50%, մշակման ծախսերը՝ 30-40%, իսկ ստուգման և փաթեթավորման ծախսերը՝ 10-20%:

Անցքի տրամագիծը, շերտերի քանակը, մակերեսային մշակման գործընթացը, նյութի տեսակը: Անցքի նվազագույն տրամագծի յուրաքանչյուր 10 մկմ-ով կրճատումը 15-20%-ով մեծացնում է ծախսերը:

Օպտիմալացնել դիզայնը՝ շերտերի քանակը նվազեցնելու, ստանդարտացված նյութեր օգտագործելու և արտադրական խմբաքանակները մեծացնելու համար, ինչը կարող է ծախսերը կրճատել 10-30%-ով։

Ավանդական գործընթացների արտադրական ցիկլը 7-10 օր է, իսկ շտապ պատվերները կարող են կրճատվել մինչև 3-5 օր, սակայն ծախսը աճում է 20-30%-ով։

Ներդնել ավտոմատացված արտադրական գծեր, օպտիմալացնել գործընթացների հոսքերը և բարձրացնել լազերային հորատման սարքավորումների օգտագործման մակարդակը մինչև ավելի քան 80%։

Մեկ արտադրական գծի ամսական արտադրողականությունը կազմում է մոտ 5,000-10,000㎡՝ կախված սարքավորումների կոնֆիգուրացիայից և գործընթացի բարդությունից։

Փոքր խմբաքանակների (1000㎡), հիմնականում մեքենայի տեղադրման և ֆիքսված ծախսերի բաշխման պատճառով։

Հաշվարկվում է համապարփակ կերպով՝ ըստ մակերեսի (յուան/㎡), շերտերի քանակի, անցքերի տրամագծի և այլնի: Սովորական 8-շերտ 0.1 մմ միկրովիա տախտակի մշակման վճարը կազմում է մոտ 2000-3000 յուան/㎡:

DFM նախագծման օպտիմալացման միջոցով, կատարողականին համապատասխանելու նախադրյալի ներքո հանդուրժողականության պահանջները մեղմացնելը կարող է ծախսերը կրճատել ավելի քան 15%-ով։

Ամբողջական արտադրական գծի սարքավորումների մեջ ներդրումը կազմում է մոտ 10-20 միլիոն յուան, ներառյալ լազերային հորատման մեքենաները, էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի գծերը, լամինատորները և այլն։

Զարգանալով դեպի ավելի փոքր անցքերի տրամագծեր (20 շերտ), ավելի ցածր կորուստներ և ինտեգրված փաթեթավորում։

Անհրաժեշտ է ապահովել ուղղահայաց միացման անցքերի տրամագիծ

Օգտագործվում է գործընթացի պարամետրերի օպտիմալացման և ինտելեկտուալ թերությունների հայտնաբերման համար, որը կարող է մեծացնել արտադրողականությունը 5-10%-ով և հայտնաբերման արդյունավետությունը՝ 30%-ով։

10 մկմ տրամագծով անցքերի լաբորատոր արտադրությունն արդեն իրականացվել է, սակայն զանգվածային արտադրությունը բախվում է նյութերի, սարքավորումների և ծախսերի հետ կապված մարտահրավերների։

Բարձր խտության փոխկապակցման միջոցով ապահովել չիպերի և տպատախտակների միջև անխափան կապ, կրճատել ազդանշանի փոխանցման ուղիները և բարելավել համակարգի աշխատանքը։

Օգտագործեք էկոլոգիապես մաքուր նյութեր և գործընթացներ, որոնց դեպքում կեղտաջրերի արտանետման մեջ ծանր մետաղների պարունակությունը

Պահանջվում են ցածր դիէլեկտրիկ հաստատուն (Dk

Անհրաժեշտ է լուծել ծռման ընթացքում անցքի պատի ճաքերի և պղնձի շերտի թեքման խնդիրները՝ ≥3 մմ ծռման շառավղով։

Հասնել լիարժեք գործընթացների մոնիթորինգի և ավտոմատացված արտադրության թվային գործարանների միջոցով, որի արդյունքում արտադրության արդյունավետությունը կբարձրանա ավելի քան 50%-ով։

Պահանջում են չափազանց ցածր կորուստներ և բարձր կայունության փոխկապակցվածություն, որտեղ անցքերի տրամագծերը և գծերի լայնությունները կառավարվում են ենթամիկրոնային մակարդակով՝ քվանտային ազդանշանի փոխանցումն ապահովելու համար։

Չիպերի, տեսախցիկների և այլնի բարձր խտության ինտեգրման համար օգտագործեք 6-10 շերտանի HDI տախտակներ՝ 0.075 մմ անցքի տրամագծով, ինչը կազմում է բջջային հեռախոսի մայրական սալիկի արժեքի 30-40%-ը։

Պահանջվում են ցածր կորուստներով տախտակներ (Df

Անհրաժեշտ է բավարարել բազմաթիվ պրոցեսորների բարձր արագությամբ փոխկապակցվածությունը, օգտագործել հետադարձ հորատման տեխնոլոգիա՝ կետիկները վերացնելու համար, և ազդանշանի փոխանցման

Անցել է AEC-Q100 հավաստագիր, ունի -40℃~125℃ ջերմաստիճանային դիմադրության միջակայք և 1000 ժամ աղային ցողման փորձարկում։