بردهای مدار چاپی چند لایه بالابه خصوص آنهایی که بیش از 20 لایه دارند، به دلیل عملکرد الکتریکی عالی، قابلیت های سیم کشی قدرتمند و ویژگی های یکپارچه سازی با چگالی بالا، در بسیاری از زمینه ها نقش مهمی دارند. خواه یک ایستگاه پایه 5G در زمینه ارتباط باشد، یک ابزار تشخیص تصویر با کیفیت بالا در تجهیزات پزشکی، یک سیستم سیستم رانندگی خودکار در الکترونیک خودرو، یا یک ماژول کنترل هواپیما در هوافضا، نمیتوان آن را از پشتیبانی بردهای چندلایه بالا جدا کرد.
1، تجزیه و تحلیل مشکلات پردازش
(1) مشکلات در تولید مدار داخلی
با تنوع روزافزون کارکردهای محصولات الکترونیکی، الزامات مدارهای لایه داخلی تختههای چندلایه-در حال سختتر شدن هستند. این خط نه تنها باید الزامات-انتقال سیگنال با سرعت بالا را برآورده کند، بلکه ممکن است شامل طراحی مس ضخیم برای حمل جریانهای بالا یا ویژگیهای فرکانس{{3} بالا برای انطباق با باندهای فرکانسی خاص باشد. به عنوان مثال، در برخی از مادربردهای سرور{5}بالا، مدار لایه داخلی باید از انتقال پایدار مقدار زیادی سیگنال داده با سرعت بالا اطمینان حاصل کند، که نیازهای بسیار بالایی را برای منطقی بودن سیم کشی لایه داخلی و کنترل دقیق اندازه گرافیکی ایجاد می کند. در عین حال، زمانی که تعداد خطوط سیگنال داخلی زیاد است، عرض و فاصله خطوط به 4 میلیمیل یا حتی کوچکتر کاهش مییابد، و لایههای برد چندگانه هستند در حالی که برد هسته نازک است، چروکشدگی در طول فرآیند تولید مستعد ایجاد میشود که بدون شک هزینه و دشواری تولید مدار داخلی را به شدت افزایش میدهد.
(2) مشکل در دقت تراز بین لایه های داخلی
افزایش تعداد لایه ها، دقت تراز بین لایه های داخلی تخته های چندلایه-بالا را به یک مشکل چالش برانگیز تبدیل می کند. تغییرات دما و رطوبت در محیط کارگاه می تواند باعث انبساط و انقباض فیلم شود و همچنین صفحه اصلی تغییرات اندازه مشابهی را در طول فرآیند تولید تجربه خواهد کرد. این عوامل دوگانه با هم ترکیب می شوند تا کنترل دقت هم ترازی بین لایه های داخلی را دشوارتر کنند. حتی انحرافات تراز بسیار کوچک، پس از انباشته شدن در چندین لایه، ممکن است باعث خطای اتصال سیمکشی شود که به طور جدی بر عملکرد برد مدار تأثیر میگذارد.
(3) فرآیند پرس پیچیده و چالش برانگیز است
عملیات انباشته شدن تخته های هسته ای و ورق های نیمه پخته شده در فرآیند فشرده سازی پر از خطر است. از یک طرف، لایه لایه شدن مستعد رخ دادن است، جایی که تخته هسته و PP به طور کامل به هم متصل نیستند، و در نتیجه جداسازی بین لایهای ایجاد میشود. مشکلات اسکیت برد نیز هر از گاهی رخ می دهد و باعث جابجایی نسبی بین لایه ها می شود. علاوه بر این، اگر مشکل حباب های باقیمانده به درستی مدیریت نشود، می تواند حفره هایی را در داخل برد ایجاد کند که بر انتقال سیگنال و استحکام مکانیکی برد تأثیر می گذارد. علاوه بر این، افزایش تعداد لایهها حفظ کنترل ثابت بر انبساط و انقباض و همچنین جبران عامل اندازه را دشوار میسازد. نازک شدن لایه عایق بین لایه ای نیز خطر شکست تست قابلیت اطمینان بین لایه را افزایش می دهد.
(4) پردازش حفاری با موانع متعددی روبرو است
Tg بالا یا سایر صفحات ویژه اغلب برای تخته های چند لایه استفاده می شود. به دلیل تفاوت در سختی و چقرمگی مواد مختلف در حین حفاری، زبری سوراخ های حفر شده بسیار متفاوت است که سختی حذف باقی مانده چسب داخل سوراخ ها را بسیار افزایش می دهد. در تختههای چند لایه با تراکم بالا، چگالی سوراخ زیاد است و مته اغلب وارد و خارج میشود، که نه تنها راندمان تولید را کاهش میدهد، بلکه به راحتی منجر به شکستن ابزار میشود. علاوه بر این، اگر لبههای شبکههای مختلف بسیار نزدیک باشند، میتواند باعث ایجاد مشکلاتی در اثر CAF شود که بهطور جدی قابلیت اطمینان طولانیمدت برد مدار را تهدید میکند.
2، کشف راهبردهای مقابله ای
(1) مواد با دقت انتخاب شده است
برای مقابله با چالشهای پردازش تختههای چندلایه{0}بالا، اولین قدم این است که با انتخاب مواد شروع کنید. با توسعه قطعات الکترونیکی به سمت عملکرد بالا و چند کارکردی، الزامات عملکرد برای مواد مدار الکترونیکی نیز سر به فلک کشیده است. مواد ورقه ای با روکش مس با ثابت دی الکتریک و تلفات دی الکتریک کم، ضریب انبساط حرارتی پایین (CTE)، جذب آب کم و عملکرد جامع خوب ترجیح داده می شوند. ورقه های مسی{4}}با کیفیت بالا سنگ بنای تضمین کیفیت PCB هستند و کیفیت آنها مستقیماً بر عملکرد و قابلیت اطمینان محصول تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، برخی از تولیدکنندگان معروف-پی سیبی، هنگام تولید تختههای چند لایه بالا، تختههای درجه A- را از مارکهایی مانند Shengyi و Jiantao انتخاب میکنند. اگرچه این تابلوها هزینه های نسبتا بالایی دارند، اما تضمینی محکم برای اطمینان بالای محصولات ارائه می کنند.
(2) کنترل تراز بین لایه
جبران و کنترل اندازه: از طریق-تجربه تولید طولانیمدت و دادههای انباشته شده و تجربه تاریخی، جبران دقیق ابعاد گرافیکی هر لایه- تخته بلند برای اطمینان از سازگاری انبساط و انقباض هر لایه از تخته مرکزی انجام میشود. این امر مستلزم ایجاد یک سیستم جامع مدیریت داده های تولید، نظارت و تجزیه و تحلیل پارامترهای مختلف در فرآیند تولید در زمان واقعی و بهینه سازی مداوم طرح های جبران اندازه است.
روش موقعیتیابی پیشرفته: استفاده از روشهای موقعیتیابی بین لایهای با دقت بالا و بسیار مطمئن قبل از فشار دادن، مانند فناوری ترکیب چهار شیار، ذوب داغ و پرچ. این روش های موقعیت یابی پیشرفته می توانند به طور موثری دقت هم ترازی بین لایه ها را بهبود بخشند و مشکلات اتصال خط ناشی از انحرافات موقعیت یابی را کاهش دهند.
فرآیند فشرده سازی و تعمیر و نگهداری تجهیزات: برنامه فرآیند فشرده سازی را معقولانه تنظیم کنید و نگهداری روزانه پرس را تقویت کنید. به طور منظم شاخص های عملکرد کلیدی پرس مانند یکنواختی فشار و دقت کنترل دما را بررسی کنید تا از پایداری و قابلیت اطمینان فرآیند پرس اطمینان حاصل کنید و در نتیجه از کیفیت پرس اطمینان حاصل کنید.
(3) بهینه سازی فرآیند فشرده سازی
انتخاب روش موقعیت یابی: بر اساس ساختارهای مختلف محصول، قبل از فشار دادن، روش تعیین موقعیت بین لایه ای مناسب را به صورت انعطاف پذیر انتخاب کنید. به عنوان مثال، برای محصولاتی که به دقت تراز بین لایهای بسیار بالایی نیاز دارند، میتوان فناوری موقعیتیابی چهار اسلات را در اولویت قرار داد. برای برخی از محصولات با ساختارهای پیچیده که نیاز به در نظر گرفتن چندین فاکتور دارند، می توان از روش موقعیت یابی ترکیبی از مذاب داغ و پرچ ها استفاده کرد.
تطبیق تجهیزات و مواد: پرسهای تطبیق{0} با عملکرد بالا را انتخاب کنید، که معمولاً دقت ماشینکاری، قابلیت اطمینان و میزان خرابی پایینی دارند. در عین حال، با سختی بالا و صفحات فولادی وارداتی مسطح، و همچنین-ورقهای PP با کیفیت بالا از Shengyi و پشتیبانی از تجهیزات حرفهای، تضمینهای سختافزاری را برای کیفیت فشردهسازی فراهم میکند، و به طور موثر از عیوب فرآیند مانند لایهبرداری، صفحات کشویی و درامهای بخار باقیمانده جلوگیری میکند.
(4) نوآوری در فرآیند حفاری
بهینهسازی پارامتر: با توجه به مشکل ضخامت بیش از حد تخته و لایه مسی ناشی از انباشته شدن لایههای مختلف در تخته چند لایه بالا که منجر به سایش شدید مته میشود، لازم است پارامترهای حفاری به درستی تنظیم شوند. به عنوان مثال، کاهش تعداد سوراخ ها، سرعت سقوط و سرعت چرخش به طور معقولی می تواند سایش مته را کاهش دهد و خطر شکستگی ابزار را کاهش دهد.
ارتقای فن آوری: با شکل فزاینده خطوط ریز گرافیک مدار چاپی و کاهش مداوم فاصله ریز سوراخ ها، روش های حفاری مکانیکی سنتی به تدریج قادر به برآورده کردن الزامات نیستند. فناوری تصویربرداری لیزری، به عنوان یک فرآیند حفاری در حال ظهور، دارای مزایای دقت بالا، سرعت سریع و حداقل آسیب به برد است. این می تواند به طور موثر بسیاری از مشکلات را در حفاری تخته های چند لایه مرتفع حل کند و به تدریج به فناوری فرآیند اصلی در ساخت صفحات HDI تبدیل شده است.