PCB mikroporoz

Një pllakë qarku të shtypur (PCB) e prodhuar duke përdorur teknologjinë e gdhendjes me lazer ose plazmë me një diametër vrime më të vogël se 0.15 mm (industria zakonisht përdor 0.1 mm si standard), e përdorur për ndërlidhje me dendësi të lartë.

Diametri i vrimës është më shumë se 50% më i vogël se ai i PCB-ve të zakonshme, gjerësia/hapësira e linjës mund të arrijë 30μm/30μm, dendësia e instalimeve elektrike rritet 2-3 herë dhe është i përshtatshëm për transmetimin e sinjalit me frekuencë të lartë dhe shpejtësi të lartë.

Sipas procesit, ato ndahen në via të verbëra (përçueshmëri e njëanshme), via të varrosura (përçueshmëri e brendshme) dhe via tejdukshme (përmes të gjithë pllakës). Diapazoni i diametrit të zakonshëm të viave të verbëra është 50-100 μm.

Përdoret gjerësisht në skenarë integrimi me dendësi të lartë, siç janë telefonat inteligjentë (që përbëjnë më shumë se 60%), stacionet bazë 5G, motherboard-et e serverëve dhe paketimi i çipave AI.

Ai u shfaq pas pjekurisë së teknologjisë së shpimit me lazer në vitet 1990. Procesi aktual kryesor mund të arrijë një diametër vrime prej 30μm, dhe rekordi minimal i diametrit të vrimës është 15μm.

Diametri minimal i vrimës për prodhimin masiv industrial mund të arrijë 50μm, dhe limiti laboratorik është 15μm, por kostoja rritet në mënyrë eksponenciale me uljen e diametrit të vrimës.

Në përgjithësi, raporti i aspektit nuk tejkalon 1:1, dhe proceset speciale mund të arrijnë 1:0.8. Një raport shumë i lartë i aspektit ka të ngjarë të shkaktojë mbushje të dobët të elektrolitizimit.

Distanca minimale e rekomanduar është ≥80μm për të siguruar integritetin e shtresës së veshjes me bakër pa elektrolizë dhe për të zvogëluar rrezikun e qarqeve të shkurtra.

Rekomandohet përdorimi i vendosjes alternative të pllakave kryesore dhe prepreg-eve, me trashësinë dielektrike të shtresës ndërmjetëse të kontrolluar në 50-75 μm për të siguruar cilësinë e transmetimit të sinjalit.

Është e nevojshme t'i kushtohet vëmendje kapacitetit parazitar të vrimës (vlera tipike

Për daljen e ventilatorit BGA, preferohet dizajni me via të verbëra. Çdo bllok korrespondon me 1-2 mikrovia, dhe gjerësia e vijës së daljes së ventilatorit nuk është më pak se 40μm.

Realizoni lidhje shumëpikëshe midis planeve të energjisë/tokësimit përmes mikrovia-ve, me një hapësirë ​​≤5 mm, për të zvogëluar impedancën midis planeve.

Rritni dendësinë e vijave të shpërndarjes së nxehtësisë (rekomandohet ≥10 vija/cm²), me një diametër vrime ≥80μm, për të përmirësuar efikasitetin e përçueshmërisë së nxehtësisë.

Hapja e maskës së saldimit duhet të jetë 20-30 μm më e madhe se diametri i vrimës në secilën anë për të parandaluar bllokimin e vrimës nga boja e maskës së saldimit.

Përdorni një proces ndërtimi për të rritur numrin e shtresave të instalimeve elektrike dhe përdorni kanale via të verbëra dhe të varrosura në vend të atyre kalimtare, të cilat mund të rrisin dendësinë e instalimeve elektrike me më shumë se 30%.

Përfshirë shpimin me lazer (CO₂, lazer UV), gdhendjen me plazmë dhe shpimin mekanik (i përshtatshëm vetëm për diametra më të mëdhenj të vrimave), ku shpimi me lazer përbën më shumë se 80%.

Lazeri CO₂ është i përshtatshëm për vrima me diametër 0.075-0.15 mm me kosto të ulët; lazeri UV mund të përpunojë mikrovia

Shpejtësia e shpimit të lazerit CO₂ është rreth 5,000-10,000 vrima në minutë, dhe ajo e lazerit UV është rreth 2,000-5,000 vrima në minutë.

Saktësia e pozicionimit të shpimit me lazer është ±25μm, ajo e shpimit mekanik është ±50μm, dhe lazeri UV mund të arrijë një saktësi të lartë prej ±15μm.

Shpimi me lazer me ndihmën e azot mund të kontrollojë lartësinë e gërshetimit brenda 5μm, ose mund të përdoret heqja e njollave me plazmë.

Kërkohet një proces elektrogalvanizimi nëpër vrimë, me trashësinë e veshjes me bakër të kontrolluar në 25-35μm dhe uniformitetin e trashësisë së bakrit në vrimë ≥85%.

Vendosni një shtresë bakri 0.3-0.5μm në murin izolues të vrimës për të siguruar një bazë përçuese. Përqendrimi i joneve të paladiumit në tretësirën e aktivizimit duhet të kontrollohet në 2-5ppm.

Temperatura e petëzimit është 180-210℃, presioni është 300-500psi, dhe shkalla e ngrohjes është 1-2℃/minutë për të siguruar tharjen uniforme të shtresës dielektrike.

Shkalla e vakumit duhet të jetë nën -95kPa. Para-tharojeni prepreg-in në fazën B para laminimit dhe shkalla e defekteve të flluskave mund të reduktohet nën 0.5%.

Më të zakonshmet përfshijnë arin e zhytur (trashësia 0.05-0.1μm), OSP (trashësia e filmit 0.2-0.5μm) dhe argjendin e zhytur (0.1-0.3μm). Ari i zhytur ka besueshmërinë më të lartë.

Është e nevojshme të kontrollohet viskoziteti i bojës në 80-120Pa dhe të përdoret një proces mbylljeje me vakum për të parandaluar mbetjet e bojës në vrima, me një shkallë bllokimi të vrimave ≤1%.

Prerja me lazer përdoret kur kërkesa për saktësinë e formës është

Duke përfshirë muret e ashpra të vrimave (ashpërsia Ra >1.5μm), boshllëqet në vrima (raporti i boshllëqeve >5%), devijimi i vrimave (>±30μm), etj.

Pastrimi me plazmë përdoret për të hequr mbetjet e shpimit, në mënyrë që vrazhdësia sipërfaqësore Ra e murit të vrimës të jetë ≤1.0μm.

Rendimenti i përgjithshëm në proceset e pjekura është rreth 85-92%. Sa më i vogël të jetë diametri i vrimës, aq më i ulët është rendimenti. Rendimenti i mikroviave 50μm është rreth 80%.

Përfshirë FR-4 (konstante dielektrike 4.2-4.5), pllaka me shpejtësi të lartë (si Rogers 4350B, Dk=3.66), rrëshirë BT, etj.

Pllakat me shpejtësi të lartë kanë një tangjent humbjeje më të ulët (Df

Përdoret për ngjitjen ndërmjet shtresave, me përmbajtjen e ngjitësit të kontrolluar në 40-50% dhe rrjedhshmërinë në 20-30% për të siguruar uniformitetin e dielektrikut pas laminimit.

Për shtresën e brendshme, rekomandohet fletë bakri 18μm ose 35μm. Për shtresën e jashtme, mund të përdoret 18μm për të zvogëluar humbjen e sinjalit. Pllakat HDI shpesh përdorin fletë bakri ultra të hollë 9μm.

Duhet të përmbushë kërkesat e rezistencës ndaj temperaturës (pa qërim në 260℃/10s), rezistencës së izolimit (>10^12Ω) dhe ngjitjes (testi i prerjes tërthore niveli 0).

Rekomandohet të përdoret fletë bakri RTF (trajtim i kundërt) me një ashpërsi Ra

Preferoni materiale me konstante dielektrike të ulët (Dk

Ato duhet të jenë në përputhje me direktivën RoHS 2.0, me përmbajtje halogjeni (klor + brom)

Materiali bazë FR-4 ka koston më të ulët. Pllakat me shpejtësi të lartë kushtojnë 3-5 herë më shumë se FR-4, dhe rrëshira BT është në mes.

Materiali bazë duhet të ruhet në temperaturë nën 25℃ dhe lagështi

Përfshirë inspektimin vizual, matjen e diametrit të vrimës, testin e trashësisë së bakrit të vrimës, testin e impedancës dhe analizën e prerjes tërthore.

Përdorni një instrument matës imazhi dy-dimensional (saktësia ±1μm) ose mikroskop elektronik skanues (SEM). Inspektimi automatik optik (AOI) mund të përdoret për zbulimin e grupeve.

Standardet IPC kërkojnë që trashësia e bakrit në vrimë të jetë ≥20μm, dhe raporti i trashësisë mesatare të bakrit me trashësinë minimale të bakrit të jetë ≤1.5, e zbuluar me metodën metalografike të prerjes tërthore.

Përdorni një analizues rrjeti me një diapazon frekuencash testimi prej 1-10 GHz, dhe devijimi i impedancës duhet të kontrollohet brenda ±10%.

Mund të vëzhgojë vizualisht cilësinë e murit të vrimës, trashësinë e shtresës së bakrit dhe gjendjen e lidhjes ndërmjet shtresave, me një saktësi prerjeje prej ± 5μm.

Përfshirë testin e stresit termik (260℃/10 herë), testin e rezistencës ndaj tensionit (500V DC/1 minutë) dhe testin e ciklit temperaturë-lagështi (-40℃~85℃).

Vëzhgoni nëse muri i vrimës çahet pas testimit të goditjes termike (288℃/10 herë), dhe nëse një gjatësi çarjeje

Përdorni SEM për të vëzhguar mikrostrukturën, spektroskopinë shpërndarëse të energjisë (EDS) për të zbuluar përbërjen elementare dhe rrezet X për të zbuluar defektet e brendshme.

Optimizoni procesin e elektrolitizimit për të zvogëluar boshllëqet në vrima, për të forcuar ngjitjen e shtresës së maskës së saldimit dhe për të shmangur migrimin elektrokimik të shkaktuar nga faktorët mjedisorë.

Në kushte normale përdorimi, mund të arrijë 5-10 vjet, dhe mjediset e ashpra (temperaturë e lartë, lagështi e lartë) do ta shkurtojnë atë në 2-3 vjet.

Përfshirë ngjitjen SMT, saldimin BGA dhe futjen e komponentëve, me një kërkesë për saktësi ngjitjeje SMT prej ±50μm.

Është e nevojshme të kontrollohet presioni i ngjitjes në 0.5-1.0 kg/cm² për të parandaluar shembjen e mikrovijave nga përbërësit, dhe temperatura maksimale e kurbës së furrës së ripërtëritjes është 230-245℃.

Është e nevojshme të kontrollohet me saktësi koplanariteti i topave të saldimit (

Optimizoni trashësinë e printimit të pastës së saldimit (100-120μm), përdorni saldim me ripërpunim të mbrojtur nga azoti dhe përmbajtja e oksigjenit është

Temperatura e ripërpunimit duhet të kontrollohet nën 260℃, dhe koha duhet të jetë

I përshtatshëm për mikrovia me diametër vrime ≥0.3 mm, që kërkojnë saldim me valë të dyfishtë ose saldim me valë selektive, me një lartësi vale të saldimit prej 25-35 mm.

Jepini përparësi pastës së saldimit pa plumb (aliazh SnAgCu) me një pikë shkrirjeje prej 217℃, nivel aktiviteti të fluksit RMA dhe rezistencë ndaj izolimit të mbetjeve >10^10Ω.

Ulja e përmbajtjes së metaleve në pastën e saldimit në 90-92%, optimizimi i dizajnit të hapjes së shabllonit dhe shkalla e defekteve të rruazave të saldimit mund të reduktohet nën 0.1%.

Përdorni agjentë pastrimi me bazë uji në një temperaturë prej 50-60℃ për 3-5 minuta për t'u siguruar që përqendrimi i joneve të mbetjeve të jetë

Vendosni saktësinë e zbulimit në ±25μm dhe pragun e kontrastit në 30-50%, gjë që mund të zbulojë më shumë se 95% të defekteve të montimit.

Kostot e materialeve përbëjnë 40-50%, kostot e përpunimit 30-40% dhe kostot e inspektimit dhe paketimit 10-20%.

Diametri i vrimës, numri i shtresave, procesi i trajtimit sipërfaqësor, lloji i materialit. Çdo ulje prej 10μm në diametrin minimal të vrimës rrit kostot me 15-20%.

Optimizoni dizajnin për të zvogëluar numrin e shtresave, përdorni materiale të standardizuara dhe rrisni seritë e prodhimit, të cilat mund të ulin kostot me 10-30%.

Cikli i prodhimit për proceset konvencionale është 7-10 ditë, dhe porositë urgjente mund të reduktohen në 3-5 ditë, por kostoja rritet me 20-30%.

Përshtatni linja prodhimi të automatizuara, optimizoni rrjedhat e procesit dhe rrisni shkallën e shfrytëzimit të pajisjeve të shpimit me lazer në më shumë se 80%.

Kapaciteti mujor i prodhimit të një linje të vetme prodhimi është rreth 5,000-10,000㎡, varësisht nga konfigurimi i pajisjeve dhe kompleksiteti i procesit.

Kostoja e serive të vogla (1000㎡), kryesisht për shkak të konfigurimit të makinës dhe ndarjes së kostove fikse.

Llogaritur në mënyrë gjithëpërfshirëse sipas sipërfaqes (juan/㎡), numrit të shtresave, diametrit të vrimës, etj. Tarifa e përpunimit për një pllakë tipike mikrovia 0.1 mm me 8 shtresa është rreth 2000-3000 juan/㎡.

Përmes optimizimit të dizajnit DFM, zbutja e kërkesave të tolerancës nën premisën e përmbushjes së performancës mund të ulë kostot me më shumë se 15%.

Investimi në një pajisje të plotë të linjës së prodhimit është rreth 10-20 milionë juanë, duke përfshirë makinat e shpimit me lazer, linjat e elektrolitizimit, laminatorët etj.

Duke u zhvilluar drejt diametrave më të vegjël të vrimave (20 shtresa), humbjeve më të ulëta dhe paketimit të integruar.

Është e nevojshme të arrihen diametra vertikalë të vrimave të ndërlidhjes

Përdoret për optimizimin e parametrave të procesit dhe zbulimin inteligjent të defekteve, të cilat mund të rrisin rendimentin me 5-10% dhe efikasitetin e zbulimit me 30%.

Prodhimi laboratorik i vrimave me diametër 10μm është arritur, por prodhimi masiv përballet me sfida në lidhje me materialet, pajisjet dhe koston.

Arritja e lidhjes pa ndërprerje midis çipave dhe PCB-ve përmes ndërlidhjes me dendësi të lartë, shkurtimi i rrugëve të transmetimit të sinjalit dhe përmirësimi i performancës së sistemit.

Përdorni materiale dhe procese miqësore me mjedisin, me përmbajtje metalesh të rënda në shkarkimet e ujërave të zeza

Kërkohen materiale me konstante dielektrike të ulët (Dk

Është e nevojshme të zgjidhen problemet e çarjes së murit të vrimave dhe zhveshjes së shtresës së bakrit gjatë përkuljes, me një rreze përkuljeje ≥3 mm.

Arritja e monitorimit të plotë të procesit dhe prodhimi i automatizuar përmes fabrikave dixhitale, me efikasitet prodhimi të rritur me më shumë se 50%.

Kërkohet ndërlidhje me humbje jashtëzakonisht të ulëta dhe stabilitet të lartë, me diametra të vrimave dhe gjerësi të vijave të kontrolluara në nivelin nënmikron për të siguruar transmetimin e sinjalit kuantik.

Përdorni pllaka HDI me 6-10 shtresa me një diametër vrime prej 0.075 mm për të arritur integrim me dendësi të lartë të çipave, kamerave etj., që përbëjnë 30-40% të kostos së pllakës amë të telefonit celular.

Kërkon pllaka me humbje të ulët (Df

Nevoja për të përmbushur ndërlidhjen me shpejtësi të lartë të procesorëve të shumtë, për të përdorur teknologjinë e shpimit prapa për të eliminuar cungjet dhe vonesën e transmetimit të sinjalit

Kalon certifikimin AEC-Q100, diapazonin e rezistencës ndaj temperaturës -40℃~125℃ dhe kalon testin 1000-orësh të spërkatjes me kripë.