PCB microporos

O placă de circuit imprimat (PCB) fabricată folosind tehnologia de gravare cu laser sau plasmă, cu un diametru al găurii mai mic de 0,15 mm (industria folosește de obicei 0,1 mm ca standard), utilizată pentru interconectare de înaltă densitate.

Diametrul găurii este cu peste 50% mai mic decât cel al PCB-urilor obișnuite, lățimea/spațierea liniei poate ajunge la 30 μm/30 μm, densitatea cablajului este crescută de 2-3 ori și este potrivit pentru transmiterea semnalului de înaltă frecvență și mare viteză.

Conform procesului, acestea se împart în viae oarbe (cu conducție unilaterală), viae îngropate (cu conducție internă) și viae străpunse (prin întreaga placă). Diametrul comun al viaelor oarbe este cuprins între 50 și 100 μm.

Utilizat pe scară largă în scenarii de integrare cu densitate mare, cum ar fi smartphone-uri (reprezentând peste 60%), stații de bază 5G, plăci de bază pentru servere și ambalaje pentru cipuri AI.

A apărut după maturizarea tehnologiei de găurire cu laser în anii 1990. Procesul principal actual poate atinge un diametru al găurii de 30 μm, iar diametrul minim înregistrat este de 15 μm.

Diametrul minim al găurii pentru producția industrială de masă poate ajunge la 50 μm, iar limita de laborator este de 15 μm, dar costul crește exponențial odată cu scăderea diametrului găurii.

În general, raportul de aspect nu depășește 1:1, iar procesele speciale pot ajunge la 1:0,8. Un raport de aspect prea mare poate cauza o umplere slabă a galvanizării.

Spațierea minimă recomandată este ≥80 μm pentru a asigura integritatea stratului de cuprare electrolizată și a reduce riscul de scurtcircuitare.

Se recomandă utilizarea suprapunerii alternative a plăcilor de bază și a preimpregnatelor, cu grosimea dielectricului interstratului controlată la 50-75 μm pentru a asigura calitatea transmisiei semnalului.

Este necesar să se acorde atenție capacității parazitare a găurii (valoare tipică

Pentru fan-out-ul BGA, se preferă designul cu via oarbă. Fiecare pad corespunde la 1-2 microvia-uri, iar lățimea liniei fan-out nu este mai mică de 40 μm.

Realizați o conexiune multi-punct între planurile de alimentare/împământare prin microviauri, cu o distanță ≤5 mm, pentru a reduce impedanța dintre plane.

Măriți densitatea canalelor de disipare a căldurii (recomandat ≥10 canale/cm²), cu un diametru al găurii ≥80μm, pentru a îmbunătăți eficiența conducerii căldurii.

Deschiderea măștii de lipire trebuie să fie cu 20-30 μm mai mare decât diametrul găurii de pe fiecare parte pentru a preveni blocarea orificiului de către cerneala măștii de lipire.

Adoptați un proces de acumulare pentru a crește numărul de straturi de cablare și utilizați viae oarbe și îngropate în loc de viae traversante, ceea ce poate crește densitatea cablajului cu peste 30%.

Incluzând găurirea cu laser (CO₂, laser UV), gravarea cu plasmă și găurirea mecanică (potrivită doar pentru diametre mai mari ale găurilor), găurirea cu laser reprezentând peste 80%.

Laserul cu CO₂ este potrivit pentru diametre de găuri de 0,075-0,15 mm, cu cost redus; laserul UV poate procesa microvii

Viteza de găurire a laserului CO₂ este de aproximativ 5.000-10.000 de găuri pe minut, iar cea a laserului UV este de aproximativ 2.000-5.000 de găuri pe minut.

Precizia de poziționare a găuririi cu laser este de ±25 μm, cea a găuririi mecanice este de ±50 μm, iar laserul UV poate atinge o precizie ridicată de ±15 μm.

Găurirea cu laser asistată de azot poate controla înălțimea bavurii cu o precizie de 5 μm sau se poate utiliza desmearingul cu plasmă.

Este necesar un proces de galvanizare prin gaură străpunsă, cu grosimea cuprării controlată la 25-35 μm și uniformitatea grosimii cuprului în gaură ≥85%.

Depuneți un strat de cupru de 0,3-0,5 μm pe peretele orificiului izolator pentru a asigura o bază conductivă. Concentrația ionilor de paladiu din soluția de activare trebuie controlată la 2-5 ppm.

Temperatura de laminare este de 180-210 ℃, presiunea este de 300-500 psi, iar rata de încălzire este de 1-2 ℃/minut pentru a asigura o întărire uniformă a stratului dielectric.

Gradul de vid trebuie să fie sub -95 kPa. Pre-întăriți prepreg-ul până la stadiul B înainte de laminare, iar rata defectului de formare a bulelor poate fi redusă la sub 0,5%.

Printre cele mai comune se numără aurul de imersie (grosime 0,05-0,1 μm), OSP (grosime peliculă 0,2-0,5 μm) și argintul de imersie (0,1-0,3 μm). Aurul de imersie are cea mai mare fiabilitate.

Este necesar să se controleze vâscozitatea cernelii la 80-120 Pa・s și să se utilizeze un proces de astupare în vid pentru a preveni reziduurile de cerneală în găuri, cu o rată de blocare a găurilor ≤1%.

Tăierea cu laser se utilizează atunci când cerința de precizie a formei este

Incluzând pereții rugoși ai găurilor (rugozitate Ra > 1,5 μm), golurile din găuri (raportul de goluri > 5%), deviația găurii (> ± 30 μm) etc.

Curățarea cu plasmă este utilizată pentru a îndepărta reziduurile de găurire, astfel încât rugozitatea suprafeței Ra a peretelui găurii să fie ≤1,0 μm.

Randamentul general în procese mature este de aproximativ 85-92%. Cu cât diametrul găurii este mai mic, cu atât randamentul este mai mic. Randamentul microviilor de 50 μm este de aproximativ 80%.

Inclusiv FR-4 (constantă dielectrică 4,2-4,5), plăci de mare viteză (cum ar fi Rogers 4350B, Dk=3,66), rășină BT etc.

Plăcile de mare viteză au o tangentă de pierdere mai mică (Df

Se utilizează pentru lipirea între straturi, cu conținutul de adeziv controlat la 40-50% și fluiditatea la 20-30% pentru a asigura uniformitatea dielectricului după laminare.

Pentru stratul interior, se recomandă o folie de cupru de 18 μm sau 35 μm. Pentru stratul exterior, se poate folosi o folie de 18 μm pentru a reduce pierderile de semnal. Plăcile HDI folosesc adesea o folie de cupru ultra-subțire de 9 μm.

Trebuie să îndeplinească cerințele de rezistență la temperatură (fără exfoliere la 260℃/10s), rezistență la izolație (>10^12Ω) și aderență (test de tăiere transversală nivel 0).

Se recomandă utilizarea foliei de cupru RTF (tratament invers) cu o rugozitate Ra

Se preferă materiale cu constantă dielectrică scăzută (Dk

Acestea trebuie să respecte directiva RoHS 2.0, cu un conținut de halogen (clor + brom)

Materialul de bază FR-4 are cel mai mic cost. Plăcile de mare viteză costă de 3-5 ori mai mult decât FR-4, iar rășina BT se situează la mijloc.

Materialul de bază trebuie depozitat la o temperatură sub 25℃ și o umiditate

Inclusiv inspecție vizuală, măsurarea diametrului găurii, testul grosimii cuprului în găuri, testul de impedanță și analiza secțiunii transversale.

Se utilizează un instrument de măsurare a imaginii bidimensionale (precizie ±1 μm) sau un microscop electronic cu scanare (SEM). Inspecția optică automată (AOI) poate fi utilizată pentru detectarea loturilor.

Standardele IPC impun ca grosimea cuprului în gaură să fie ≥20 μm, iar raportul dintre grosimea medie a cuprului și grosimea minimă a cuprului să fie ≤1,5, detectat prin metoda secțiunii transversale metalografice.

Folosiți un analizor de rețea cu un interval de frecvență de testare de 1-10 GHz, iar abaterea impedanței trebuie controlată în limita a ±10%.

Poate observa vizual calitatea peretelui găurii, grosimea stratului de cupru și starea de lipire interstrat, cu o precizie de tăiere de ±5 μm.

Inclusiv test de stres termic (260℃/10 ori), test de tensiune de rezistență (500V DC/1 minut) și test de ciclu temperatură-umiditate (-40℃~85℃).

Observați dacă peretele găurii se fisurează după testarea la șoc termic (288℃/10 ori), iar o lungime a fisurii

Se utilizează SEM pentru a observa microstructura, spectroscopia de dispersie a energiei (EDS) pentru a detecta compoziția elementară și radiografia pentru a detecta defectele interne.

Optimizați procesul de galvanizare pentru a reduce golurile din găuri, a întări aderența stratului de mască de lipire și a evita migrarea electrochimică cauzată de factorii de mediu.

În condiții normale de utilizare, poate ajunge la 5-10 ani, iar în mediile dure (temperaturi ridicate, umiditate ridicată) o vor scurta la 2-3 ani.

Incluzând lipirea SMT, sudarea BGA și inserarea componentelor, cu o precizie de lipire SMT de ±50 μm.

Este necesar să se controleze presiunea de lipire la 0,5-1,0 kg/cm² pentru a preveni colapsul microvielor componentelor, iar temperatura maximă a curbei cuptorului de reflow este de 230-245 ℃.

Este necesar să se controleze cu precizie coplanaritatea bilelor de lipire (

Optimizați grosimea de imprimare a pastei de lipit (100-120 μm), utilizați lipire prin reflow protejată cu azot, iar conținutul de oxigen este

Temperatura de prelucrare trebuie controlată sub 260 ℃, iar timpul trebuie să fie

Potrivit pentru microviauri cu diametrul găurii ≥0,3 mm, care necesită lipire în undă dublă sau lipire în undă selectivă, cu o înălțime a undei de lipire de 25-35 mm.

Acordați prioritate pastei de lipit fără plumb (aliaj SnAgCu) cu un punct de topire de 217℃, un nivel de activitate a fluxului RMA și o rezistență de izolație reziduală >10^10Ω.

Reduceți conținutul de metal al pastei de lipit la 90-92%, optimizați designul deschiderii șablonului, iar rata defectelor cordonului de lipire poate fi redusă la sub 0,1%.

Folosiți agenți de curățare pe bază de apă la o temperatură de 50-60℃ timp de 3-5 minute pentru a vă asigura că concentrația de ioni reziduali este

Setați precizia de detecție la ±25 μm și pragul de contrast la 30-50%, ceea ce poate detecta peste 95% din defectele de asamblare.

Costurile cu materialele reprezintă 40-50%, costurile de procesare 30-40%, iar costurile de inspecție și ambalare 10-20%.

Diametrul găurii, numărul de straturi, procesul de tratare a suprafeței, tipul de material. Fiecare reducere de 10 μm a diametrului minim al găurii crește costurile cu 15-20%.

Optimizați designul pentru a reduce numărul de straturi, a utiliza materiale standardizate și a crește loturile de producție, ceea ce poate reduce costurile cu 10-30%.

Ciclul de producție pentru procesele convenționale este de 7-10 zile, iar comenzile urgente pot fi comprimate la 3-5 zile, dar costul crește cu 20-30%.

Adoptarea liniilor de producție automatizate, optimizarea fluxurilor de proces și creșterea ratei de utilizare a echipamentelor de găurire cu laser la peste 80%.

Capacitatea lunară de producție a unei singure linii de producție este de aproximativ 5.000-10.000 m², în funcție de configurația echipamentului și de complexitatea procesului.

Costul loturilor mici (1000㎡), în principal datorită configurării mașinii și alocării costurilor fixe.

Calculat complet în funcție de suprafață (yuan/㎡), numărul de straturi, diametrul găurii etc. Taxa de procesare pentru o placă microvia tipică cu 8 straturi de 0,1 mm este de aproximativ 2000-3000 yuan/㎡.

Prin optimizarea proiectării DFM, relaxarea cerințelor de toleranță sub premisa îndeplinirii performanței poate reduce costurile cu peste 15%.

Investiția într-un echipament complet pentru o linie de producție este de aproximativ 10-20 de milioane de yuani, inclusiv mașini de găurit cu laser, linii de galvanizare, laminatoare etc.

Dezvoltare către diametre de găuri mai mici (20 de straturi), pierderi mai mici și ambalaje integrate.

Este necesar să se obțină diametre ale găurilor de interconectare verticală

Folosit pentru optimizarea parametrilor de proces și detectarea inteligentă a defectelor, ceea ce poate crește randamentul cu 5-10% și eficiența detecției cu 30%.

S-a realizat fabricarea în laborator a unor găuri cu diametre de 10 μm, dar producția de masă se confruntă cu provocări legate de materiale, echipamente și costuri.

Obțineți o conexiune perfectă între cipuri și PCB-uri prin interconectare de înaltă densitate, scurtați căile de transmisie a semnalului și îmbunătățiți performanța sistemului.

Se utilizează materiale și procese ecologice, cu un conținut de metale grele în apele uzate deversate

Necesită materiale cu constantă dielectrică scăzută (Dk

Este necesară rezolvarea problemelor de fisurare a pereților găurii și de desprindere a stratului de cupru în timpul îndoirii, cu o rază de îndoire ≥3 mm.

Realizați monitorizarea completă a procesului și producția automatizată prin intermediul fabricilor digitale, cu o eficiență a producției crescută cu peste 50%.

Necesită interconectare cu pierderi extrem de mici și stabilitate ridicată, cu diametre ale găurilor și lățimi ale liniilor controlate la nivel submicronic pentru a asigura transmiterea semnalului cuantic.

Folosiți plăci HDI cu 6-10 straturi și un diametru al găurii de 0,075 mm pentru a realiza o integrare de înaltă densitate a cipurilor, camerelor etc., reprezentând 30-40% din costul plăcii de bază a telefonului mobil.

Necesită plăci cu pierderi reduse (Df

Necesitatea de a îndeplini interconectarea de mare viteză a mai multor procesoare, utilizarea tehnologiei de back-drilling pentru a elimina stub-urile și o întârziere a transmisiei semnalului

Trece certificarea AEC-Q100, are un interval de rezistență la temperatură de la -40 ℃ la 125 ℃ și a trecut testul de pulverizare cu sare timp de 1000 de ore.