Микро кеуекті ПХД

Жоғары тығыздықтағы өзара байланыс үшін қолданылатын, тесік диаметрі 0,15 мм-ден кіші (өнеркәсіпте әдетте 0,1 мм стандарт ретінде қолданылады) лазерлік немесе плазмалық ою технологиясын пайдаланып жасалған баспа схемасы (ПХТ).

Тесік диаметрі кәдімгі баспа платаларына қарағанда 50%-дан астам кіші, сызық ені/аралық 30 мкм/30 мкм жетуі мүмкін, сымдардың тығыздығы 2-3 есе артады және жоғары жиілікті және жоғары жылдамдықты сигнал беру үшін жарамды.

Процеске сәйкес, олар соқыр өткелдер (бір жақты өткізгіштік), көмілген өткелдер (ішкі өткізгіштік) және бүкіл тақта арқылы өтетін өткелдер болып бөлінеді. Жалпы соқыр өткел диаметрінің диапазоны 50-100 мкм.

Смартфондар (60%-дан астамын құрайды), 5G базалық станциялары, сервер аналық платалары және жасанды интеллект чиптерінің қаптамасы сияқты жоғары тығыздықты интеграция сценарийлерінде кеңінен қолданылады.

Ол 1990 жылдары лазерлік бұрғылау технологиясының жетілуінен кейін пайда болды. Қазіргі негізгі процесс тесік диаметрін 30 мкм-ге дейін жеткізе алады, ал ең аз тесік диаметрінің рекорды - 15 мкм.

Өнеркәсіптік жаппай өндіріс үшін ең аз тесік диаметрі 50 мкм жетуі мүмкін, ал зертханалық шектеу 15 мкм, бірақ құны тесік диаметрінің азаюымен экспоненциалды түрде артады.

Әдетте, арақатынас 1:1-ден аспайды, ал арнайы процестер 1:0,8-ге жетуі мүмкін. Арақатынас тым жоғары болса, электродты толтырудың нашарлауына әкелуі мүмкін.

Электролитсіз мыс жабынды қабатының тұтастығын қамтамасыз ету және қысқа тұйықталу қаупін азайту үшін ұсынылатын ең аз арақашықтық ≥80 мкм құрайды.

Сигнал беру сапасын қамтамасыз ету үшін қабатаралық диэлектрлік қалыңдығын 50-75 мкм деңгейінде бақылай отырып, өзек тақталары мен препрегтерді кезектестіріп қабаттастыру ұсынылады.

Тесіктің паразиттік сыйымдылығына (типтік мәні

BGA желдеткіш-шығысы үшін перделі конструкция қолайлы. Әрбір төсем 1-2 микровиаға сәйкес келеді, ал желдеткіш-шығыс сызығының ені 40 мкм-ден кем емес.

Жазықтықтар арасындағы кедергіні азайту үшін қуат/жер жазықтықтары арасында ≤5 мм аралықпен микровиялар арқылы көп нүктелі байланысты жүзеге асырыңыз.

Жылу өткізгіштік тиімділігін арттыру үшін тесік диаметрі ≥80 мкм болатын жылу таралу жолдарының тығыздығын арттырыңыз (ұсынылады ≥10 жолы/см²).

Дәнекерлеу маскасының саңылауы дәнекерлеу маскасының сиясының тесікті бітеп тастауына жол бермеу үшін екі жағындағы тесіктің диаметрінен 20-30 мкм үлкен болуы керек.

Сым қабаттарының санын көбейту үшін құрастыру процесін қолданыңыз және сым тығыздығын 30%-дан астамға арттыра алатын өтпелі өтпелердің орнына соқыр және көмілген өтпелерді пайдаланыңыз.

Лазерлік бұрғылауды (CO₂, УК лазер), плазмалық оюды және механикалық бұрғылауды (тек үлкен диаметрлі тесіктерге жарамды) қамтиды, лазерлік бұрғылау 80%-дан астамды құрайды.

CO₂ лазері диаметрі 0,075-0,15 мм болатын тесіктерге арзан бағамен жарамды; УК лазері

CO₂ лазерінің бұрғылау жылдамдығы минутына шамамен 5000-10000 тесік, ал ультракүлгін лазердікі минутына шамамен 2000-5000 тесік.

Лазерлік бұрғылаудың орналасу дәлдігі ±25 мкм, механикалық бұрғылау ±50 мкм, ал ультракүлгін лазер ±15 мкм жоғары дәлдікке қол жеткізе алады.

Азот көмегімен лазерлік бұрғылау 5 мкм шегінде тығынның биіктігін басқара алады немесе плазмалық ластануды кетіруді қолдануға болады.

Мыс қаптамасының қалыңдығы 25-35 мкм деңгейінде бақыланатын және тесіктегі мыс қалыңдығының біркелкілігі ≥85% болатын тесік арқылы электродты қаптау процесі қажет.

Өткізгіш негізді қамтамасыз ету үшін оқшаулағыш тесік қабырғасына 0,3-0,5 мкм мыс қабатын жағыңыз. Белсендіру ерітіндісіндегі палладий иондарының концентрациясын 2-5 ppm деңгейінде бақылау қажет.

Диэлектрлік қабаттың біркелкі қатаюын қамтамасыз ету үшін ламинация температурасы 180-210℃, қысым 300-500psi, ал қыздыру жылдамдығы минутына 1-2℃ құрайды.

Вакуум дәрежесі -95 кПа-дан төмен болуы керек. Ламинациялау алдында препрегті B-сатысына дейін алдын ала кептіріңіз, сонда көпіршік ақауының пайда болу жылдамдығы 0,5%-дан төменге дейін төмендетілуі мүмкін.

Кең таралғандарына иммерсиялық алтын (қалыңдығы 0,05-0,1 мкм), OSP (қалыңдығы 0,2-0,5 мкм) және иммерсиялық күміс (0,1-0,3 мкм) жатады. Иммерсиялық алтын ең жоғары сенімділікке ие.

Сияның тұтқырлығын 80-120Па·с деңгейінде бақылау және тесіктерде сия қалдықтарының пайда болуына жол бермеу үшін тесіктердің бітелу жылдамдығы ≤1% болатын вакуумды бітеу процесін қолдану қажет.

Лазерлік кесу пішін дәлдігі талабы

Кедір-бұдыр тесіктер қабырғаларын (кедір-бұдырлығы Ra >1,5 мкм), тесіктердегі бос орындарды (бос орын қатынасы >5%), тесік ауытқуын (>±30 мкм) және т.б. қоса алғанда.

Плазмалық тазалау бұрғылау қалдықтарын кетіру үшін қолданылады, сондықтан тесік қабырғасының беткі кедір-бұдырлығы Ra ≤1,0 мкм болады.

Піскен процестер кезіндегі жалпы өнімділік шамамен 85-92% құрайды. Тесік диаметрі неғұрлым кіші болса, өнімділік соғұрлым төмен болады. 50 мкм микровиялардың өнімділігі шамамен 80% құрайды.

FR-4 (диэлектрлік тұрақты 4.2-4.5), жоғары жылдамдықты тақталар (мысалы, Rogers 4350B, Dk=3.66), BT шайыры және т.б. кіреді.

Жоғары жылдамдықты платалардың шығын тангенсі төмен (Df

Қабатаралық желімдеу үшін қолданылады, ламинациядан кейін диэлектриктің біркелкілігін қамтамасыз ету үшін желім мөлшері 40-50% және сұйықтық 20-30% деңгейінде бақыланады.

Ішкі қабат үшін 18 мкм немесе 35 мкм мыс фольга ұсынылады. Сыртқы қабат үшін сигнал жоғалуын азайту үшін 18 мкм пайдалануға болады. HDI тақталарында көбінесе 9 мкм ультра жұқа мыс фольга қолданылады.

Ол температураға төзімділікке (260℃/10s температурада қабыршақтанбайды), оқшаулауға төзімділікке (>10^12Ω) және адгезияға (көлденең кесу сынағының деңгейі 0) сәйкес келуі керек.

Сигнал беру шығынын азайту үшін кедір-бұдырлығы Ra

Диэлектрлік тұрақтысы төмен (Dk

Олар галоген мөлшері (хлор + бром)

FR-4 негізгі материалының құны ең төмен. Жоғары жылдамдықты тақталар FR-4-ке қарағанда 3-5 есе қымбат, ал BT шайыры аралықта орналасқан.

Негізгі материал 25°C төмен температурада және ылғалдылығы

Көзбен тексеруді, тесік диаметрін өлшеуді, тесік мысының қалыңдығын тексеруді, кедергі сынағын және көлденең қиманы талдауды қамтиды.

Екі өлшемді кескінді өлшеу құралын (дәлдігі ±1 мкм) немесе сканерлеуші ​​электронды микроскопты (SEM) пайдаланыңыз. Топтық анықтау үшін автоматты оптикалық тексеруді (AOI) пайдалануға болады.

IPC стандарттары тесіктегі мыс қалыңдығының ≥20 мкм болуын, ал металлографиялық көлденең қима әдісімен анықталатын орташа мыс қалыңдығының ең аз мыс қалыңдығына қатынасының ≤1,5 ​​болуын талап етеді.

1-10 ГГц сынақ жиілік диапазоны бар желілік анализаторды пайдаланыңыз, ал импеданс ауытқуы ±10% шегінде бақылануы керек.

Ол тесік қабырғасының сапасын, мыс қабатының қалыңдығын және қабаттар аралық байланыс жағдайын ±5 мкм кесу дәлдігімен көзбен бақылай алады.

Термиялық кернеу сынағы (260℃/10 рет), төзімділік кернеу сынағы (500В тұрақты ток/1 минут) және температура-ылғалдылық циклі сынағы (-40℃~85℃) кіреді.

Термиялық соққы сынағынан кейін (288℃/10 рет) тесік қабырғасының жарылып кеткенін және жарықшақ ұзындығы

Микроқұрылымды бақылау үшін SEM, элементтік құрамды анықтау үшін энергия дисперсиялық спектроскопияны (ЭДС) және ішкі ақауларды анықтау үшін рентгенді пайдаланыңыз.

Тесіктердегі бос орындарды азайту, дәнекерлеу маскасы қабатының адгезиясын күшейту және қоршаған орта факторларынан туындаған электрохимиялық миграцияны болдырмау үшін электрокаптау процесін оңтайландырыңыз.

Қалыпты пайдалану жағдайында ол 5-10 жылға жетуі мүмкін, ал қатал орталар (жоғары температура, жоғары ылғалдылық) оны 2-3 жылға дейін қысқартады.

SMT жабыстыру, BGA дәнекерлеу және компоненттерді енгізуді қамтиды, SMT жабыстыру дәлдігі талабы ±50 мкм.

Микротолқынды пештің құрамдас бөліктерінің құлауына жол бермеу үшін жабыстыру қысымын 0,5-1,0 кг/см² деңгейінде бақылау қажет, ал қайта ағызу пешінің қисығының ең жоғары температурасы 230-245℃.

Дәнекерлеу шарларының бір жазықтығын (

Дәнекерлеу пастасын басып шығару қалыңдығын оңтайландырыңыз (100-120 мкм), азотпен қорғалған қайта ағып тұратын дәнекерлеуді қолданыңыз және оттегі мөлшері

Тесік қабырғасындағы мыс қабатының қабыршақтануына жол бермеу үшін қайта өңдеу температурасы 260 ℃-тан төмен бақылануы керек, ал уақыт

Тесік диаметрі ≥0,3 мм болатын, қос толқынды дәнекерлеуді немесе селективті толқынды дәнекерлеуді қажет ететін, дәнекер толқынының биіктігі 25-35 мм болатын микровияларға жарамды.

Балқу температурасы 217℃, ағын белсенділігінің деңгейі RMA және қалдық оқшаулау кедергісі >10^10Ω болатын қорғасынсыз дәнекерлеу пастасын (SnAgCu қорытпасы) артықшылыққа алыңыз.

Дәнекерлеу пастасының металл құрамын 90-92%-ға дейін азайтыңыз, трафарет саңылауының дизайнын оңтайландырыңыз, ал дәнекерлеу моншағының ақаулық деңгейін 0,1%-дан төмен төмендетуге болады.

Қалдық иондарының концентрациясы

Анықтау дәлдігін ±25 мкм-ге, ал контраст шегін 30-50% -ға орнатыңыз, бұл құрастыру ақауларының 95%-дан астамын анықтай алады.

Материалдық шығындар 40-50%, өңдеу шығындары 30-40%, ал тексеру және қаптау шығындары 10-20% құрайды.

Тесік диаметрі, қабаттар саны, бетті өңдеу процесі, материал түрі. Тесіктің минималды диаметрінің әрбір 10 мкм төмендеуі шығындарды 15-20%-ға арттырады.

Қабаттардың санын азайту, стандартталған материалдарды пайдалану және өндіріс партияларын көбейту үшін дизайнды оңтайландыру шығындарды 10-30%-ға төмендетуі мүмкін.

Дәстүрлі процестер үшін өндіріс циклі 7-10 күнді құрайды, ал шұғыл тапсырыстарды 3-5 күнге дейін қысқартуға болады, бірақ құны 20-30%-ға артады.

Автоматтандырылған өндіріс желілерін енгізу, технологиялық ағындарды оңтайландыру және лазерлік бұрғылау жабдықтарын пайдалану деңгейін 80%-дан астамға дейін арттыру.

Бір өндіріс желісінің айлық өндірістік қуаты жабдықтың конфигурациясы мен процестің күрделілігіне байланысты шамамен 5000-10000 м³ құрайды.

Шағын партиялардың (1000м³) құнына қарағанда 40-60%-ға жоғары, бұл негізінен машинаны орнатуға және тұрақты шығындарды бөлуге байланысты.

Ауданы (юань/㎡), қабаттар саны, тесік диаметрі және т.б. бойынша жан-жақты есептеледі. Әдеттегі 8 қабатты 0,1 мм микровия тақтасын өңдеу ақысы шамамен 2000-3000 юань/㎡ құрайды.

DFM дизайнын оңтайландыру арқылы өнімділікке қол жеткізу шарты бойынша төзімділік талаптарын жеңілдету шығындарды 15%-дан астамға төмендетуі мүмкін.

Толық өндірістік желі жабдықтарына инвестиция шамамен 10-20 миллион юаньды құрайды, оның ішінде лазерлік бұрғылау машиналары, гальваникалық желілер, ламинаторлар және т.б. бар.

Кішірек тесік диаметрлеріне (20 қабат), төмен шығынға және интеграцияланған қаптамаға қарай дамуда.

Чиптерді қабаттастыру талаптарын қанағаттандыру үшін тік өзара байланыс тесіктерінің диаметрі

Процесс параметрлерін оңтайландыру және ақылды ақауларды анықтау үшін қолданылады, бұл өнімділікті 5-10%-ға және анықтау тиімділігін 30%-ға арттыра алады.

10 мкм диаметрлі тесіктерді зертханалық өндіруге қол жеткізілді, бірақ жаппай өндіріс материал, жабдық және шығындар бойынша қиындықтарға тап болады.

Жоғары тығыздықтағы өзара байланыс арқылы чиптер мен ПХД арасында үздіксіз байланысқа қол жеткізіңіз, сигнал беру жолдарын қысқартыңыз және жүйенің жұмысын жақсартыңыз.

Ағынды сулардағы ауыр металдардың мөлшері

Сигнал беру құрылымдарын оңтайландыру үшін төмен диэлектрлік тұрақты (Dk

Иілу радиусы ≥3 мм болғанда, тесік қабырғасының жарылуы және мыс қабатының қабыршақтануы мәселелерін шешу қажет.

Цифрлық зауыттар арқылы толық процесті бақылауға және автоматтандырылған өндіріске қол жеткізу, өндіріс тиімділігін 50%-дан астамға арттыру.

Кванттық сигналдың берілуін қамтамасыз ету үшін тесіктердің диаметрлері мен сызық ендері субмикрон деңгейінде басқарылатын өте төмен шығын мен жоғары тұрақтылық өзара байланысын қажет етеді.

Чиптердің, камералардың және т.б. жоғары тығыздықтағы интеграциясына қол жеткізу үшін тесік диаметрі 0,075 мм болатын 6-10 қабатты HDI тақталарын пайдаланыңыз, бұл ұялы телефонның аналық платасының құнының 30-40%-ын құрайды.

Төмен шығынды платаларды (Df

Бірнеше процессордың жоғары жылдамдықты өзара байланысын қамтамасыз ету, кідірістерді және сигнал беру кідірісін

AEC-Q100 сертификатынан, -40℃~125℃ температураға төзімділік диапазонынан және 1000 сағаттық тұз шашыратқыш сынағынан өту.