Mikroporøs PCB

Et kretskort (PCB) produsert ved hjelp av laser- eller plasmaetsingsteknologi med en hulldiameter mindre enn 0,15 mm (industrien bruker vanligvis 0,1 mm som standard), brukt til sammenkobling med høy tetthet.

Hulldiameteren er mer enn 50 % mindre enn for vanlige PCB-er, linjebredden/avstanden kan nå 30 μm/30 μm, ledningstettheten økes med 2–3 ganger, og den er egnet for høyfrekvent og høyhastighets signaloverføring.

I henhold til prosessen er de delt inn i blinde viaer (ensidig ledning), nedgravde viaer (intern ledning) og gjennomgående viaer (gjennom hele platen). Det vanlige diameterområdet for blinde viaer er 50–100 μm.

Mye brukt i integrasjonsscenarier med høy tetthet, som smarttelefoner (som står for mer enn 60 %), 5G-basestasjoner, serverhovedkort og AI-brikkepakking.

Den oppsto etter at laserboreteknologien ble moden på 1990-tallet. Den nåværende vanlige prosessen kan oppnå en hulldiameter på 30 μm, og den minste hulldiameteren som er registrert er 15 μm.

Minimum hulldiameter for industriell masseproduksjon kan nå 50 μm, og laboratoriegrensen er 15 μm, men kostnaden øker eksponentielt med reduksjonen av hulldiameteren.

Vanligvis overstiger ikke sideforholdet 1:1, og spesielle prosesser kan nå 1:0,8. Et for høyt sideforhold vil sannsynligvis føre til dårlig galvaniseringsfylling.

Den anbefalte minimumsavstanden er ≥80 μm for å sikre integriteten til det elektroløse kobberbelegget og redusere risikoen for kortslutning.

Det anbefales å bruke vekslende stabling av kjernekort og prepregs, med mellomlagstykkelsen kontrollert til 50–75 μm for å sikre signaloverføringskvalitet.

Det er nødvendig å være oppmerksom på hullets parasittiske kapasitans (typisk verdi

For BGA-fan-out foretrekkes blindvia-design. Hver pad tilsvarer 1–2 mikroviaer, og fan-out-linjebredden er ikke mindre enn 40 μm.

Realiser flerpunktsforbindelse mellom strøm-/jordplan gjennom mikrovias, med en avstand på ≤5 mm, for å redusere impedansen mellom planene.

Øk tettheten av varmeavledningsviaer (anbefalt ≥10 viaer/cm²), med en hulldiameter ≥80 μm, for å forbedre varmeledningseffektiviteten.

Åpningen på loddemasken bør være 20–30 μm større enn hulldiameteren på hver side for å forhindre at loddemaskeblekket blokkerer hullet.

Ta i bruk en oppbyggingsprosess for å øke antall ledningslag, og bruk blinde og nedgravde vias i stedet for gjennomgående vias, noe som kan øke ledningstettheten med mer enn 30 %.

Inkludert laserboring (CO₂, UV-laser), plasmaetsing og mekanisk boring (kun egnet for større hulldiametre), hvor laserboring står for mer enn 80 %.

CO₂-laser er egnet for hulldiametre på 0,075–0,15 mm med lav kostnad; UV-laser kan behandle mikrovias

Borehastigheten til CO₂-laser er omtrent 5000–10 000 hull per minutt, og for UV-laser er den omtrent 2000–5000 hull per minutt.

Posisjoneringsnøyaktigheten for laserboring er ±25 μm, for mekanisk boring er ±50 μm, og UV-laser kan oppnå en høy presisjon på ±15 μm.

Nitrogenassistert laserboring kan kontrollere borehøyden innenfor 5 μm, eller plasmafjernelse kan brukes.

En gjennomgående elektropletteringsprosess er nødvendig, med kobberpletteringstykkelsen kontrollert til 25–35 μm, og ensartetheten av kobbertykkelsen i hullet ≥85 %.

Avsett et 0,3–0,5 μm kobberlag på den isolerende hullveggen for å danne en ledende base. Konsentrasjonen av palladiumioner i aktiveringsløsningen må kontrolleres til 2–5 ppm.

Lamineringstemperaturen er 180–210 ℃, trykket er 300–500 psi, og oppvarmingshastigheten er 1–2 ℃/minutt for å sikre jevn herding av det dielektriske laget.

Vakuumgraden må være under -95 kPa. Forherd prepregen til B-stadium før laminering, og boblefeilraten kan reduseres til under 0,5 %.

Vanlige typer inkluderer nedsenkingsgull (tykkelse 0,05–0,1 μm), OSP (filmtykkelse 0,2–0,5 μm) og nedsenkingssølv (0,1–0,3 μm). Nedsenkingsgull har den høyeste påliteligheten.

Det er nødvendig å kontrollere blekkviskositeten til 80–120 Pa·s og bruke en vakuumpluggingsprosess for å forhindre blekkrester i hullene, med en hullblokkeringsrate ≤1 %.

Laserskjæring brukes når kravet til formnøyaktighet er

Inkludert ru hullvegger (ruhet Ra >1,5 μm), hulrom i hull (hulromsforhold >5 %), hullavvik (>±30 μm), osv.

Plasmarensing brukes til å fjerne borerester, slik at overflateruheten Ra på hullveggen er ≤1,0 μm.

Det totale utbyttet under modne prosesser er omtrent 85–92 %. Jo mindre hulldiameteren er, desto lavere er utbyttet. Utbyttet av 50 μm mikroviaer er omtrent 80 %.

Inkludert FR-4 (dielektrisk konstant 4,2–4,5), høyhastighetskort (som Rogers 4350B, Dk=3,66), BT-harpiks, etc.

Høyhastighetskort har en lavere tapstangent (Df

Brukes til mellomlagsliming, med liminnholdet kontrollert til 40–50 % og fluiditeten på 20–30 % for å sikre ensartethet i dielektrikumet etter laminering.

For det indre laget anbefales 18 μm eller 35 μm kobberfolie. For det ytre laget kan 18 μm brukes for å redusere signaltap. HDI-kort bruker ofte 9 μm ultratynn kobberfolie.

Den må oppfylle kravene til temperaturmotstand (ingen avskalling ved 260 ℃/10s), isolasjonsmotstand (>10^12Ω) og vedheft (tverrsnittstest nivå 0).

Det anbefales å bruke RTF (reversert behandling) kobberfolie med en ruhet Ra

Foretrekk materialer med lav dielektrisk konstant (Dk

De må overholde RoHS 2.0-direktivet, med halogeninnhold (klor + brom)

FR-4 basismateriale har den laveste kostnaden. Høyhastighetskort koster 3–5 ganger så mye som FR-4, og BT-harpiks ligger midt imellom.

Basismaterialet må lagres ved en temperatur under 25 ℃ og en luftfuktighet på

Inkludert visuell inspeksjon, måling av hulldiameter, tykkelsestest av kobberhull, impedanstest og tverrsnittsanalyse.

Bruk et todimensjonalt bildemåleinstrument (nøyaktighet ±1μm) eller skanningselektronmikroskop (SEM). Automatisk optisk inspeksjon (AOI) kan brukes til batchdeteksjon.

IPC-standarder krever at kobbertykkelsen i hullet skal være ≥20 μm, og at forholdet mellom gjennomsnittlig kobbertykkelse og minimum kobbertykkelse skal være ≤1,5, detektert ved hjelp av metallografisk tverrsnittsmetode.

Bruk en nettverksanalysator med et testfrekvensområde på 1–10 GHz, og impedansavviket bør kontrolleres innenfor ±10 %.

Den kan visuelt observere hullveggens kvalitet, kobberlagets tykkelse og bindingsforholdene mellom lagene, med en skjærenøyaktighet på ±5 μm.

Inkludert termisk stresstest (260 ℃/10 ganger), spenningstest (500 V DC/1 minutt) og temperatur-fuktighetssyklustest (-40 ℃~85 ℃).

Observer om hullveggen sprekker etter termisk sjokktesting (288 ℃/10 ganger), og en sprekklengde

Bruk SEM til å observere mikrostrukturen, energidispersiv spektroskopi (EDS) for å oppdage elementsammensetning og røntgen for å oppdage interne defekter.

Optimaliser galvaniseringsprosessen for å redusere hulrom i hull, styrke vedheftet til loddemaskelaget og unngå elektrokjemisk migrasjon forårsaket av miljøfaktorer.

Under normale bruksforhold kan den holde i 5–10 år, og i tøffe miljøer (høy temperatur, høy luftfuktighet) kan den holde i 2–3 år.

Inkludert SMT-liming, BGA-sveising og komponentinnsetting, med et krav til SMT-limingsnøyaktighet på ±50 μm.

Det er nødvendig å kontrollere limtrykket til 0,5–1,0 kg/cm² for å forhindre at komponentene kollapser i mikrovias, og topptemperaturen til reflowovnskurven er 230–245 ℃.

Det er nødvendig å kontrollere loddekulenes koplanaritet nøyaktig (

Optimaliser loddetampastaens trykktykkelse (100–120 μm), bruk nitrogenbeskyttet reflow-lodding, og oksygeninnholdet er

Omarbeidingstemperaturen bør kontrolleres under 260 ℃, og tiden bør være

Egnet for mikroviaer med en hulldiameter ≥0,3 mm, som krever dobbeltbølgelodding eller selektiv bølgelodding, med en loddebølgehøyde på 25–35 mm.

Prioriter blyfri loddepasta (SnAgCu-legering) med et smeltepunkt på 217 ℃, fluksaktivitetsnivå RMA og restisolasjonsmotstand >10^10Ω.

Reduser metallinnholdet i loddepastaen til 90–92 %, optimaliser sjablongåpningens design, og loddeperlefeilraten kan reduseres til under 0,1 %.

Bruk vannbaserte rengjøringsmidler ved en temperatur på 50–60 ℃ i 3–5 minutter for å sikre at restkonsentrasjonen av ionene er

Sett deteksjonsnøyaktigheten til ±25 μm og kontrastterskelen til 30–50 %, noe som kan oppdage mer enn 95 % av monteringsfeil.

Materialkostnadene utgjør 40–50 %, bearbeidingskostnadene 30–40 %, og inspeksjons- og emballasjekostnadene 10–20 %.

Hulldiameter, antall lag, overflatebehandlingsprosess, materialtype. Hver 10 μm reduksjon i minimum hulldiameter øker kostnadene med 15–20 %.

Optimaliser designet for å redusere antall lag, bruke standardiserte materialer og øke produksjonsbatcher, noe som kan redusere kostnadene med 10–30 %.

Produksjonssyklusen for konvensjonelle prosesser er 7–10 dager, og hastebestillinger kan komprimeres til 3–5 dager, men kostnaden øker med 20–30 %.

Ta i bruk automatiserte produksjonslinjer, optimaliser prosessflyt og øk utnyttelsesgraden til laserboreutstyr til mer enn 80 %.

Den månedlige produksjonskapasiteten til en enkelt produksjonslinje er omtrent 5000–10 000 kvadratmeter, avhengig av utstyrskonfigurasjon og prosesskompleksitet.

Kostnaden for små partier (1000㎡), hovedsakelig på grunn av maskinoppsett og fordeling av faste kostnader.

Omfattende beregnet etter areal (yuan/㎡), antall lag, hulldiameter osv. Behandlingsgebyret for et typisk 8-lags 0,1 mm microvia-kort er omtrent 2000–3000 yuan/㎡.

Gjennom DFM-designoptimalisering kan lemping på toleransekrav under forutsetning av å oppfylle ytelsen redusere kostnadene med mer enn 15 %.

Investeringen i et komplett produksjonslinjeutstyr er omtrent 10–20 millioner yuan, inkludert laserboremaskiner, galvaniseringslinjer, lamineringsmaskiner osv.

Utvikling mot mindre hulldiametre (20 lag), lavere tap og integrert pakking.

Det er nødvendig å oppnå vertikale sammenkoblingshulldiametre

Brukes til optimalisering av prosessparametere og intelligent feildeteksjon, noe som kan øke utbyttet med 5–10 % og deteksjonseffektiviteten med 30 %.

Laboratorieproduksjon av hull i diameter på 10 μm har blitt oppnådd, men masseproduksjon står overfor utfordringer med material-, utstyrs- og kostnadsnivå.

Oppnå sømløs forbindelse mellom brikker og PCB-er gjennom høytetthetssammenkobling, forkort signaloverføringsveier og forbedre systemytelsen.

Bruk miljøvennlige materialer og prosesser, med tungmetallinnhold i avløpsvann

Krever materialer med lav dielektrisk konstant (Dk

Det er nødvendig å løse problemene med sprekkdannelser i hullveggen og avskalling av kobberlaget under bøying, med en bøyeradius ≥3 mm.

Oppnå full prosessovervåking og automatisert produksjon gjennom digitale fabrikker, med en produksjonseffektivitet økt med mer enn 50 %.

Krever ekstremt lavt tap og høy stabilitet i sammenkobling, med hulldiametre og linjebredder kontrollert på submikronnivå for å sikre kvantesignaloverføring.

Bruk 6–10-lags HDI-kort med en hulldiameter på 0,075 mm for å oppnå høy tetthetsintegrasjon av brikker, kameraer osv., som utgjør 30–40 % av kostnaden for mobiltelefonhovedkort.

Krever lavtapskort (Df

Trenger å oppfylle høyhastighets sammenkobling av flere prosessorer, bruke bakboringsteknologi for å eliminere stubber og signaloverføringsforsinkelse

Bestått AEC-Q100-sertifisering, temperaturbestandighet i området -40 ℃ ~ 125 ℃, og bestått 1000-timers saltspraytest.