PCB berliang mikro

Papan litar bercetak (PCB) yang dihasilkan menggunakan teknologi ukiran laser atau plasma dengan diameter lubang yang lebih kecil daripada 0.15mm (industri biasanya menggunakan 0.1mm sebagai standard), digunakan untuk sambungan ketumpatan tinggi.

Diameter lubang lebih daripada 50% lebih kecil daripada PCB biasa, lebar/jarak talian boleh mencapai 30μm/30μm, ketumpatan pendawaian meningkat sebanyak 2-3 kali ganda, dan ia sesuai untuk penghantaran isyarat frekuensi tinggi dan berkelajuan tinggi.

Mengikut prosesnya, ia dibahagikan kepada vias buta (konduksi satu sisi), vias tertimbus (konduksi dalaman), dan vias melalui (melalui keseluruhan papan). Julat diameter vias buta biasa ialah 50-100μm.

Digunakan secara meluas dalam senario integrasi berketumpatan tinggi seperti telefon pintar (menyumbang lebih daripada 60%), stesen pangkalan 5G, papan induk pelayan dan pembungkusan cip AI.

Ia muncul selepas kematangan teknologi penggerudian laser pada tahun 1990-an. Proses arus perdana semasa boleh mencapai diameter lubang 30μm, dan rekod diameter lubang minimum ialah 15μm.

Diameter lubang minimum untuk pengeluaran besar-besaran perindustrian boleh mencapai 50μm, dan had makmal ialah 15μm, tetapi kos meningkat secara eksponen dengan penurunan diameter lubang.

Secara amnya, nisbah aspek tidak melebihi 1:1, dan proses khas boleh mencapai 1:0.8. Nisbah aspek yang terlalu tinggi berkemungkinan menyebabkan pengisian penyaduran elektro yang lemah.

Jarak minimum yang disyorkan ialah ≥80μm untuk memastikan integriti lapisan penyaduran kuprum tanpa elektro dan mengurangkan risiko litar pintas.

Adalah disyorkan untuk menggunakan susunan papan teras dan prepreg berselang-seli, dengan ketebalan dielektrik antara lapisan dikawal pada 50-75μm untuk memastikan kualiti penghantaran isyarat.

Adalah perlu untuk memberi perhatian kepada kapasitans parasit lubang (nilai tipikal

Untuk kipas keluar BGA, reka bentuk melalui buta adalah lebih diutamakan. Setiap pad sepadan dengan 1-2 mikrovia, dan lebar talian kipas keluar tidak kurang daripada 40μm.

Realisasikan sambungan berbilang titik antara satah kuasa/darat melalui mikrovia, dengan jarak ≤5mm, untuk mengurangkan impedans antara satah.

Tingkatkan ketumpatan via pelesapan haba (disyorkan ≥10 via/cm²), dengan diameter lubang ≥80μm, untuk meningkatkan kecekapan pengaliran haba.

Bukaan topeng pateri hendaklah 20-30μm lebih besar daripada diameter lubang pada setiap sisi untuk mengelakkan dakwat topeng pateri daripada menyekat lubang.

Gunakan proses pembinaan untuk meningkatkan bilangan lapisan pendawaian, dan gunakan vias buta dan tertimbus dan bukannya vias terus, yang boleh meningkatkan ketumpatan pendawaian lebih daripada 30%.

Termasuk penggerudian laser (CO₂, laser UV), pengukiran plasma dan penggerudian mekanikal (hanya sesuai untuk diameter lubang yang lebih besar), dengan penggerudian laser menyumbang lebih daripada 80%.

Laser CO₂ sesuai untuk diameter lubang 0.075-0.15mm dengan kos yang rendah; laser UV boleh memproses mikrovia

Kelajuan penggerudian laser CO₂ adalah kira-kira 5,000-10,000 lubang seminit, dan laser UV adalah kira-kira 2,000-5,000 lubang seminit.

Ketepatan kedudukan penggerudian laser ialah ±25μm, penggerudian mekanikal ialah ±50μm, dan laser UV boleh mencapai ketepatan tinggi ±15μm.

Penggerudian laser berbantukan nitrogen boleh mengawal ketinggian burr dalam lingkungan 5μm, atau penyahlapisan plasma boleh digunakan.

Proses penyaduran elektrik melalui lubang diperlukan, dengan ketebalan penyaduran kuprum dikawal pada 25-35μm, dan keseragaman ketebalan kuprum dalam lubang ≥85%.

Letakkan lapisan kuprum 0.3-0.5μm pada dinding lubang penebat untuk menyediakan tapak konduktif. Kepekatan ion paladium dalam larutan pengaktifan perlu dikawal pada 2-5ppm.

Suhu laminasi ialah 180-210℃, tekanannya ialah 300-500psi, dan kadar pemanasan ialah 1-2℃/minit untuk memastikan pengawetan lapisan dielektrik yang seragam.

Darjah vakum perlu berada di bawah -95kPa. Pra-pengawetan prepreg ke peringkat-B sebelum laminasi, dan kadar kecacatan gelembung boleh dikurangkan kepada di bawah 0.5%.

Yang biasa digunakan termasuk emas rendaman (ketebalan 0.05-0.1μm), OSP (ketebalan filem 0.2-0.5μm), dan perak rendaman (0.1-0.3μm). Emas rendaman mempunyai kebolehpercayaan tertinggi.

Adalah perlu untuk mengawal kelikatan dakwat pada 80-120Pa・s dan menggunakan proses penyumbatan vakum untuk mengelakkan sisa dakwat dalam lubang, dengan kadar penyumbatan lubang ≤1%.

Pemotongan laser digunakan apabila keperluan ketepatan bentuk adalah

Termasuk dinding lubang kasar (kekasaran Ra >1.5μm), lompang dalam lubang (nisbah lompang >5%), sisihan lubang (>±30μm), dsb.

Pembersihan plasma digunakan untuk membuang sisa penggerudian, supaya kekasaran permukaan Ra dinding lubang ≤1.0μm.

Hasil keseluruhan di bawah proses matang adalah kira-kira 85-92%. Lebih kecil diameter lubang, lebih rendah hasil. Hasil mikrovia 50μm adalah kira-kira 80%.

Termasuk FR-4 (pemalar dielektrik 4.2-4.5), papan berkelajuan tinggi (seperti Rogers 4350B, Dk=3.66), resin BT, dll.

Papan berkelajuan tinggi mempunyai tangen kehilangan yang lebih rendah (Df

Digunakan untuk ikatan antara lapisan, dengan kandungan gam dikawal pada 40-50% dan kebendairan pada 20-30% untuk memastikan keseragaman dielektrik selepas laminasi.

Untuk lapisan dalam, kerajang kuprum 18μm atau 35μm disyorkan. Untuk lapisan luar, 18μm boleh digunakan untuk mengurangkan kehilangan isyarat. Papan HDI sering menggunakan kerajang kuprum ultra nipis 9μm.

Ia perlu memenuhi rintangan suhu (tiada pengelupasan pada 260℃/10s), rintangan penebat (>10^12Ω), dan lekatan (ujian potongan silang tahap 0).

Adalah disyorkan untuk menggunakan kerajang kuprum RTF (rawatan terbalik) dengan kekasaran Ra

Lebih suka bahan dengan pemalar dielektrik rendah (Dk

Mereka perlu mematuhi arahan RoHS 2.0, dengan kandungan halogen (klorin + bromin)

Bahan asas FR-4 mempunyai kos terendah. Papan berkelajuan tinggi berharga 3-5 kali ganda daripada FR-4, dan resin BT berada di antara keduanya.

Bahan asas perlu disimpan pada suhu di bawah 25℃ dan kelembapan

Termasuk pemeriksaan visual, pengukuran diameter lubang, ujian ketebalan tembaga lubang, ujian impedans dan analisis keratan rentas.

Gunakan alat pengukur imej dua dimensi (ketepatan ±1μm) atau mikroskop elektron imbasan (SEM). Pemeriksaan optik automatik (AOI) boleh digunakan untuk pengesanan kelompok.

Piawaian IPC memerlukan ketebalan tembaga dalam lubang menjadi ≥20μm, dan nisbah ketebalan tembaga purata kepada ketebalan tembaga minimum menjadi ≤1.5, yang dikesan melalui kaedah keratan rentas metalografi.

Gunakan penganalisis rangkaian dengan julat frekuensi ujian 1-10GHz, dan sisihan impedans hendaklah dikawal dalam lingkungan ±10%.

Ia boleh memerhatikan kualiti dinding lubang, ketebalan lapisan kuprum dan keadaan ikatan antara lapisan secara visual, dengan ketepatan penghirisan ±5μm.

Termasuk ujian tekanan haba (260℃/10 kali), ujian voltan tahan (500V DC/1 minit), dan ujian kitaran suhu-kelembapan (-40℃~85℃).

Perhatikan sama ada dinding lubang retak selepas ujian kejutan haba (288℃/10 kali), dan panjang retak

Gunakan SEM untuk memerhati mikrostruktur, spektroskopi serakan tenaga (EDS) untuk mengesan komposisi unsur dan sinar-X untuk mengesan kecacatan dalaman.

Optimumkan proses penyaduran elektro untuk mengurangkan lompang dalam lubang, mengukuhkan lekatan lapisan topeng pateri, dan mengelakkan penghijrahan elektrokimia yang disebabkan oleh faktor persekitaran.

Di bawah keadaan penggunaan biasa, ia boleh mencapai 5-10 tahun, dan persekitaran yang keras (suhu tinggi, kelembapan tinggi) akan memendekkannya kepada 2-3 tahun.

Termasuk penampalan SMT, kimpalan BGA dan penyisipan komponen, dengan keperluan ketepatan penampalan SMT ±50μm.

Adalah perlu untuk mengawal tekanan tampalan pada 0.5-1.0kg/cm² untuk mengelakkan komponen daripada runtuh mikrovia, dan suhu puncak lengkung ketuhar aliran semula ialah 230-245℃.

Adalah perlu untuk mengawal koplanari bola pateri (

Optimumkan ketebalan percetakan pes pateri (100-120μm), gunakan pematerian aliran semula yang dilindungi nitrogen, dan kandungan oksigen ialah

Suhu kerja semula hendaklah dikawal di bawah 260℃, dan masa hendaklah

Sesuai untuk mikrovia dengan diameter lubang ≥0.3mm, yang memerlukan pematerian gelombang berganda atau pematerian gelombang terpilih, dengan ketinggian gelombang pateri 25-35mm.

Utamakan pes pateri bebas plumbum (aloi SnAgCu) dengan takat lebur 217℃, RMA tahap aktiviti fluks dan rintangan penebat residu >10^10Ω.

Kurangkan kandungan logam pes pateri kepada 90-92%, optimumkan reka bentuk pembukaan stensil, dan kadar kecacatan manik pateri boleh dikurangkan kepada di bawah 0.1%.

Gunakan agen pembersih berasaskan air pada suhu 50-60℃ selama 3-5 minit untuk memastikan kepekatan ion residu

Tetapkan ketepatan pengesanan kepada ±25μm dan ambang kontras kepada 30-50%, yang boleh mengesan lebih daripada 95% kecacatan pemasangan.

Kos bahan menyumbang 40-50%, kos pemprosesan 30-40%, dan kos pemeriksaan dan pembungkusan 10-20%.

Diameter lubang, bilangan lapisan, proses rawatan permukaan, jenis bahan. Setiap pengurangan 10μm dalam diameter lubang minimum meningkatkan kos sebanyak 15-20%.

Optimumkan reka bentuk untuk mengurangkan bilangan lapisan, menggunakan bahan piawai dan meningkatkan kelompok pengeluaran, yang boleh mengurangkan kos sebanyak 10-30%.

Kitaran pengeluaran untuk proses konvensional adalah 7-10 hari, dan pesanan segera boleh dimampatkan kepada 3-5 hari, tetapi kosnya meningkat sebanyak 20-30%.

Mengguna pakai barisan pengeluaran automatik, mengoptimumkan aliran proses, dan meningkatkan kadar penggunaan peralatan penggerudian laser kepada lebih daripada 80%.

Kapasiti pengeluaran bulanan bagi satu barisan pengeluaran adalah kira-kira 5,000-10,000㎡, bergantung pada konfigurasi peralatan dan kerumitan proses.

Kos kelompok kecil (1000㎡), terutamanya disebabkan oleh persediaan mesin dan peruntukan kos tetap.

Dikira secara komprehensif mengikut luas (yuan/㎡), bilangan lapisan, diameter lubang, dll. Yuran pemprosesan untuk papan mikrovia 0.1mm 8 lapisan biasa ialah kira-kira 2000-3000 yuan/㎡.

Melalui pengoptimuman reka bentuk DFM, pelonggaran keperluan toleransi di bawah premis prestasi yang memenuhi dapat mengurangkan kos lebih daripada 15%.

Pelaburan dalam peralatan barisan pengeluaran yang lengkap adalah kira-kira 10-20 juta yuan, termasuk mesin penggerudian laser, barisan penyaduran elektro, laminator, dan sebagainya.

Berkembang ke arah diameter lubang yang lebih kecil (20 lapisan), kehilangan yang lebih rendah dan pembungkusan bersepadu.

Adalah perlu untuk mencapai diameter lubang sambungan menegak

Digunakan untuk pengoptimuman parameter proses dan pengesanan kecacatan pintar, yang boleh meningkatkan hasil sebanyak 5-10% dan kecekapan pengesanan sebanyak 30%.

Pembuatan makmal berdiameter lubang 10μm telah dicapai, tetapi pengeluaran besar-besaran menghadapi cabaran bahan, peralatan dan kos.

Capai sambungan yang lancar antara cip dan PCB melalui sambungan berketumpatan tinggi, memendekkan laluan penghantaran isyarat dan meningkatkan prestasi sistem.

Gunakan bahan dan proses yang mesra alam, dengan kandungan logam berat dalam pelepasan air sisa

Memerlukan bahan pemalar dielektrik rendah (Dk

Adalah perlu untuk menyelesaikan masalah keretakan dinding lubang dan pengelupasan lapisan tembaga semasa lenturan, dengan jejari lenturan ≥3mm.

Capai pemantauan proses penuh dan pengeluaran automatik melalui kilang digital, dengan kecekapan pengeluaran meningkat lebih daripada 50%.

Memerlukan kehilangan yang sangat rendah dan interkoneksi kestabilan yang tinggi, dengan diameter lubang dan lebar talian dikawal pada tahap submikron untuk memastikan penghantaran isyarat kuantum.

Gunakan papan HDI 6-10 lapisan dengan diameter lubang 0.075mm untuk mencapai penyepaduan cip, kamera, dan sebagainya yang berketumpatan tinggi, yang menyumbang 30-40% daripada kos papan induk telefon bimbit.

Memerlukan papan kehilangan rendah (Df

Perlu memenuhi sambungan berkelajuan tinggi pelbagai pemproses, menggunakan teknologi penggerudian belakang untuk menghapuskan stub, dan kelewatan penghantaran isyarat

Lulus pensijilan AEC-Q100, julat rintangan suhu -40℃~125℃, dan lulus ujian semburan garam 1000 jam.