Mikroporėtas PCB

Spausdintinė plokštė (PCB), pagaminta naudojant lazerinę arba plazminę ėsdinimo technologiją, kurios skylės skersmuo mažesnis nei 0,15 mm (pramonėje paprastai naudojamas 0,1 mm standartas), naudojama didelio tankio sujungimams.

Skylės skersmuo yra daugiau nei 50 % mažesnis nei įprastų PCB, linijos plotis/tarpai gali siekti 30 μm/30 μm, laidų tankis padidėja 2–3 kartus, todėl tinka aukšto dažnio ir didelės spartos signalų perdavimui.

Pagal procesą jie skirstomi į akląsias kiaurymes (vienpusis laidumas), užkastąsias kiaurymes (vidinis laidumas) ir kiaurymines kiaurymes (per visą plokštę). Įprasto aklosios kiaurymės skersmens diapazonas yra 50–100 μm.

Plačiai naudojamas didelio tankio integracijos scenarijuose, tokiuose kaip išmanieji telefonai (sudaro daugiau nei 60 %), 5G bazinės stotys, serverių pagrindinės plokštės ir dirbtinio intelekto lustų pakuotės.

Jis atsirado po lazerinio gręžimo technologijos brandos 1990-aisiais. Dabartinis pagrindinis procesas gali pasiekti 30 μm skylės skersmenį, o minimalus skylės skersmens rekordas yra 15 μm.

Minimalus pramoninės masinės gamybos skylės skersmuo gali siekti 50 μm, o laboratorinė riba yra 15 μm, tačiau kaina eksponentiškai didėja mažėjant skylės skersmeniui.

Paprastai kraštinių santykis neviršija 1:1, o specialūs procesai gali siekti 1:0,8. Per didelis kraštinių santykis gali sukelti prastą galvanizavimo užpildymą.

Rekomenduojamas minimalus atstumas yra ≥80 μm, kad būtų užtikrintas beelektrodinio vario dengimo sluoksnio vientisumas ir sumažinta trumpojo jungimo rizika.

Rekomenduojama naudoti pakaitomis klojamas šerdies plokštes ir prepregus, o tarpsluoksnio dielektriko storis turi būti kontroliuojamas ties 50–75 μm, kad būtų užtikrinta signalo perdavimo kokybė.

Būtina atkreipti dėmesį į skylės parazitinę talpą (tipinė vertė

BGA išvedimo atveju pirmenybė teikiama aklųjų angų konstrukcijai. Kiekviena kontaktinė plokštelė atitinka 1–2 mikroangas, o išvedimo linijos plotis yra ne mažesnis kaip 40 μm.

Sukurkite daugiataškį sujungimą tarp maitinimo / įžeminimo plokštumų per mikroperėjimus, kurių atstumas ≤5 mm, siekiant sumažinti varžą tarp plokštumų.

Padidinkite šilumos išsklaidymo angų tankį (rekomenduojama ≥10 angų/cm²), kai skylės skersmuo ≥80 μm, kad pagerintumėte šilumos laidumo efektyvumą.

Litavimo kaukės anga turėtų būti 20–30 μm didesnė už skylės skersmenį kiekvienoje pusėje, kad litavimo kaukės rašalas neužblokuotų skylės.

Naudokite laidų sluoksnių skaičiaus didinimo procesą ir vietoj kiaurymių naudokite aklas ir paslėptas angas, kurios gali padidinti laidų tankį daugiau nei 30 %.

Įskaitant lazerinį gręžimą (CO₂, UV lazeriu), plazminį ėsdinimą ir mechaninį gręžimą (tinka tik didesnio skersmens skylėms), lazerinis gręžimas sudaro daugiau nei 80 %.

CO₂ lazeris tinka 0,075–0,15 mm skersmens skylėms ir yra nebrangus; UV lazeriu galima apdoroti mikroperforacijas

CO₂ lazerio gręžimo greitis yra apie 5 000–10 000 skylių per minutę, o UV lazerio – apie 2 000–5 000 skylių per minutę.

Lazerinio gręžimo padėties nustatymo tikslumas yra ±25 μm, mechaninio gręžimo – ±50 μm, o UV lazeriu galima pasiekti didelį ±15 μm tikslumą.

Gręžiant azotu lazeriu, galima kontroliuoti drožlių aukštį 5 μm tikslumu arba galima naudoti plazminį tepimo pašalinimą.

Reikalingas galvanizavimo procesas per skylę, kurio metu vario dangos storis turi būti kontroliuojamas ties 25–35 μm, o vario storio skylėje tolygumas – ≥85 %.

Ant izoliacinės skylės sienelės užtepkite 0,3–0,5 μm vario sluoksnį, kad susidarytų laidus pagrindas. Paladžio jonų koncentracija aktyvinimo tirpale turi būti kontroliuojama ties 2–5 ppm.

Laminavimo temperatūra yra 180–210 ℃, slėgis yra 300–500 psi, o kaitinimo greitis yra 1–2 ℃/min., kad dielektrinis sluoksnis būtų vienodai sukietėjęs.

Vakuumo laipsnis turi būti mažesnis nei -95 kPa. Prieš laminavimą prepregą reikia sukietinti iki B stadijos, kad burbuliukų defektų dažnis sumažėtų iki mažiau nei 0,5 %.

Įprasti yra panardinamasis auksas (storis 0,05–0,1 μm), OSP (plėvelės storis 0,2–0,5 μm) ir panardinamasis sidabras (0,1–0,3 μm). Panardinamasis auksas yra patikimiausias.

Būtina kontroliuoti rašalo klampumą ties 80–120 Pa s ir naudoti vakuuminį kamštinimo procesą, kad skylėse neliktų rašalo likučių, o skylių užsikimšimo rodiklis būtų ≤1%.

Lazerinis pjovimas naudojamas, kai formos tikslumo reikalavimas yra

Įskaitant šiurkščias skylės sieneles (šiurkštumas Ra >1,5μm), tuštumas skylėse (tuštumo santykis >5%), skylės nuokrypį (>±30μm) ir kt.

Plazminis valymas naudojamas gręžimo liekanoms pašalinti, kad skylės sienelės paviršiaus šiurkštumas Ra būtų ≤1,0 μm.

Bendras išeiga, taikant brandžius procesus, yra apie 85–92 %. Kuo mažesnis skylės skersmuo, tuo mažesnė išeiga. 50 μm mikroperforacijų išeiga yra apie 80 %.

Įskaitant FR-4 (dielektrinė konstanta 4,2–4,5), didelės spartos plokštes (pvz., Rogers 4350B, Dk = 3,66), BT dervą ir kt.

Didelės spartos plokštės turi mažesnį nuostolių tangentą (Df

Naudojamas tarpsluoksniniam klijavimui, kontroliuojant klijų kiekį 40–50 %, o skystumą – 20–30 %, siekiant užtikrinti dielektriko vienodumą po laminavimo.

Vidiniam sluoksniui rekomenduojama 18 μm arba 35 μm vario folija. Išoriniam sluoksniui galima naudoti 18 μm, kad sumažėtų signalo praradimas. HDI plokštėse dažnai naudojama 9 μm itin plona vario folija.

Jis turi atitikti atsparumo temperatūrai (be lupimosi esant 260 ℃/10 s), izoliacijos varžos (> 10^12 Ω) ir sukibimo (skersinio pjovimo bandymo lygis 0) reikalavimus.

Rekomenduojama naudoti RTF (atvirkštinio apdorojimo) vario foliją, kurios šiurkštumas Ra

Pirmenybę teikite medžiagoms, kurių dielektrinė konstanta maža (Dk

Jie turi atitikti RoHS 2.0 direktyvą, o halogenų (chloro ir bromo) kiekis turi būti

FR-4 bazinė medžiaga yra pigiausia. Didelės spartos plokštės kainuoja 3–5 kartus daugiau nei FR-4, o BT derva yra tarp jų.

Pagrindinę medžiagą reikia laikyti žemesnėje nei 25 ℃ temperatūroje, o drėgmės lygis –

Įskaitant vizualinę apžiūrą, skylės skersmens matavimą, skylės vario storio bandymą, varžos bandymą ir skerspjūvio analizę.

Naudokite dvimatį vaizdo matavimo prietaisą (tikslumas ±1 μm) arba skenuojantį elektroninį mikroskopą (SEM). Partijai aptikti galima naudoti automatinę optinę patikrą (AOI).

IPC standartai reikalauja, kad vario storis skylėje būtų ≥20 μm, o vidutinio ir minimalaus vario storio santykis būtų ≤1,5, nustatomas metalografiniu skerspjūvio metodu.

Naudokite tinklo analizatorių, kurio bandymo dažnių diapazonas yra 1–10 GHz, o varžos nuokrypis turėtų būti kontroliuojamas ±10 % ribose.

Jis gali vizualiai stebėti skylės sienelės kokybę, vario sluoksnio storį ir tarpsluoksnio sukibimo būklę, o pjaustymo tikslumas yra ±5 μm.

Įskaitant terminio įtempio bandymą (260 ℃ / 10 kartų), atsparumo įtampai bandymą (500 V nuolatinė srovė / 1 minutė) ir temperatūros bei drėgmės ciklo bandymą (-40 ℃ ~ 85 ℃).

Stebėkite, ar po terminio smūgio bandymo (288 ℃ / 10 kartų) skylės sienelė įtrūksta, o įtrūkimo ilgis

Mikrostruktūrai stebėti naudokite SEM, elementinei sudėčiai nustatyti – energijos dispersijos spektroskopiją (EDS), o vidiniams defektams aptikti – rentgeno spindulius.

Optimizuokite galvanizavimo procesą, kad sumažintumėte skylių tuštumų kiekį, sustiprintumėte litavimo kaukės sluoksnio sukibimą ir išvengtumėte aplinkos veiksnių sukeltos elektrocheminės migracijos.

Įprastomis naudojimo sąlygomis jis gali tarnauti 5–10 metų, o atšiauri aplinka (aukšta temperatūra, didelė drėgmė) sutrumpins jį iki 2–3 metų.

Įskaitant SMT klijavimą, BGA suvirinimą ir komponentų įterpimą, o SMT klijavimo tikslumo reikalavimas yra ±50 μm.

Būtina kontroliuoti klijavimo slėgį ties 0,5–1,0 kg/cm², kad komponentai nesugriūtų mikroperforacijos, o maksimali reflow krosnies kreivės temperatūra yra 230–245 ℃.

Būtina tiksliai kontroliuoti litavimo rutuliukų koplanariškumą (

Optimizuokite litavimo pastos spausdinimo storį (100–120 μm), naudokite azotu apsaugotą reflow litavimą, o deguonies kiekis yra

Perdirbimo temperatūra turėtų būti kontroliuojama žemiau 260 ℃, o laikas turėtų būti

Tinka mikroperforacijoms, kurių skylės skersmuo ≥0,3 mm, kurioms reikalingas dvigubos bangos arba selektyvaus bangos litavimas, o litavimo bangos aukštis yra 25–35 mm.

Pirmenybę teikite bešvinei litavimo pastai (SnAgCu lydiniui), kurios lydymosi temperatūra yra 217 ℃, srauto aktyvumo lygis RMA ir likutinė izoliacijos varža >10^10Ω.

Sumažinkite litavimo pastos metalo kiekį iki 90–92 %, optimizuokite trafareto angos dizainą, ir litavimo granulių defektų dažnis gali būti sumažintas iki mažiau nei 0,1 %.

Naudokite vandens pagrindo valymo priemones 50–60 ℃ temperatūroje 3–5 minutes, kad likučių jonų koncentracija būtų

Nustatykite aptikimo tikslumą ±25 μm ir kontrasto slenkstį 30–50 %, kad būtų galima aptikti daugiau nei 95 % surinkimo defektų.

Medžiagų sąnaudos sudaro 40–50 %, perdirbimo išlaidos – 30–40 %, o tikrinimo ir pakavimo išlaidos – 10–20 %.

Skylės skersmuo, sluoksnių skaičius, paviršiaus apdorojimo procesas, medžiagos tipas. Kiekvienas 10 μm minimalaus skylės skersmens sumažinimas padidina sąnaudas 15–20 %.

Optimizuokite dizainą, kad sumažintumėte sluoksnių skaičių, naudotumėte standartizuotas medžiagas ir padidintumėte gamybos partijas, o tai gali sumažinti sąnaudas 10–30 %.

Įprastų procesų gamybos ciklas yra 7–10 dienų, o skubius užsakymus galima sutrumpinti iki 3–5 dienų, tačiau kaina padidėja 20–30 %.

Įdiegti automatizuotas gamybos linijas, optimizuoti procesų srautus ir padidinti lazerinio gręžimo įrangos panaudojimo rodiklį iki daugiau nei 80 %.

Vienos gamybos linijos mėnesinis gamybos pajėgumas yra apie 5 000–10 000 ㎡, priklausomai nuo įrangos konfigūracijos ir proceso sudėtingumo.

Mažų partijų (1000㎡), daugiausia dėl mašinos įrengimo ir fiksuotų išlaidų paskirstymo.

Išsamiai apskaičiuota pagal plotą (juanius/㎡), sluoksnių skaičių, skylės skersmenį ir kt. Įprastos 8 sluoksnių 0,1 mm mikroperforacijos plokštės apdorojimo mokestis yra apie 2000–3000 juanių/㎡.

Optimizuojant DFM projektavimą, sušvelninus tolerancijos reikalavimus, laikantis našumo užtikrinimo prielaidos, sąnaudas galima sumažinti daugiau nei 15 %.

Investicijos į pilną gamybos linijos įrangą siekia apie 10–20 milijonų juanių, įskaitant lazerinio gręžimo stakles, galvanizavimo linijas, laminatorius ir kt.

Tobulėjimas siekiant mažesnių skylių skersmenų ( 20 sluoksnių), mažesnių nuostolių ir integruoto pakavimo.

Norint atitikti lustų krūvimo reikalavimus, būtina pasiekti vertikalių sujungimo angų skersmenis

Naudojamas proceso parametrų optimizavimui ir išmaniam defektų aptikimui, kuris gali padidinti našumą 5–10 %, o aptikimo efektyvumą – 30 %.

Laboratorinė 10 μm skersmens skylių gamyba jau pasiekta, tačiau masinė gamyba susiduria su medžiagų, įrangos ir kainos iššūkiais.

Užtikrinkite sklandų lustų ir PCB sujungimą per didelio tankio sujungimus, sutrumpinkite signalo perdavimo kelius ir pagerinkite sistemos našumą.

Naudoti aplinkai nekenksmingas medžiagas ir procesus, kurių metu sunkiųjų metalų kiekis nuotekose yra mažesnis nei 1 ppm, o energijos suvartojimas sumažintas 20 %.

Reikalinga maža dielektrinė konstanta (Dk

Būtina išspręsti skylės sienelės įtrūkimo ir vario sluoksnio lupimosi lenkimo metu problemas, kai lenkimo spindulys ≥3 mm.

Pasiekti visapusišką procesų stebėseną ir automatizuotą gamybą naudojant skaitmenines gamyklas, padidinant gamybos efektyvumą daugiau nei 50 %.

Reikalingas itin mažų nuostolių ir didelio stabilumo sujungimas, o skylių skersmuo ir linijų plotis kontroliuojami submikronų lygmeniu, siekiant užtikrinti kvantinio signalo perdavimą.

Didelio tankio lustų, kamerų ir kt. integravimui naudokite 6–10 sluoksnių HDI plokštes, kurių skylės skersmuo yra 0,075 mm, o tai sudaro 30–40 % mobiliojo telefono pagrindinės plokštės kainos.

Reikalingos mažo nuostolio plokštės (Df

Reikia patenkinti greitaeigį kelių procesorių sujungimą, naudoti atgalinio gręžimo technologiją, kad būtų pašalinti trumpi tarpai, ir signalo perdavimo vėlavimą

Atitinka AEC-Q100 sertifikatą, atsparumo temperatūrai diapazonas -40 ℃ ~ 125 ℃ ir 1000 valandų druskos purškimo bandymas.