मल्टी-लेयर पीसीबी बोर्ड बनाना इतना मुश्किल क्यों है

इलेक्ट्रॉनिक सूचना प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, अधिक से अधिक क्षेत्र बहु-परत पीसीबी बोर्ड का उपयोग करते हैं। परंपरागत रूप से, हम 4 से अधिक परतों वाले पीसीबी बोर्डों को "बहुपरत पीसीबी बोर्ड" के रूप में परिभाषित करते हैं, और 10 से अधिक परतों को "उच्च बहु-परत पीसीबी बोर्ड" के रूप में परिभाषित करते हैं। क्या यह उच्च-स्तरीय बहु-परत पीसीबी बोर्ड का उत्पादन कर सकता है, यह पीसीबी बोर्ड निर्माता की ताकत को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है। यह 20 से अधिक परतों के साथ उच्च-स्तरीय बहु-परत बोर्ड का उत्पादन कर सकता है, जिसे शीर्ष तकनीकी ताकत वाली पीसीबी कंपनी माना जाता है।

1. मुख्य उत्पादन कठिनाइयाँ

पारंपरिक सर्किट बोर्डों की तुलना में, उच्च-स्तरीय सर्किट बोर्डों में मोटे घटक, अधिक परतें, सघन रेखाएं और विअस, बड़ी इकाई आकार, पतली ढांकता हुआ परतें, आदि, आंतरिक स्थान, इंटरलेयर संरेखण, प्रतिबाधा नियंत्रण और विश्वसनीयता होती है। यौन आवश्यकताएं अधिक कठोर हैं।

(1) इंटरलेयर संरेखण में कठिनाइयाँ

बड़ी संख्या में उच्च-वृद्धि वाली बोर्ड परतों के कारण, पीसीबी की प्रत्येक परत के संरेखण पर ग्राहक डिजाइन पक्ष की अधिक से अधिक सख्त आवश्यकताएं हैं। आमतौर पर, परतों के बीच संरेखण सहिष्णुता को ± 75μm तक नियंत्रित किया जाता है। विभिन्न कोर बोर्ड परतों के विस्तार और संकुचन की असंगति के कारण अव्यवस्था स्टैकिंग और इंटरलेयर पोजिशनिंग विधियों जैसे कारक उच्च-वृद्धि वाले बोर्डों के इंटरलेयर संरेखण को नियंत्रित करना अधिक कठिन बनाते हैं।

(2) भीतरी परतें बनाने में कठिनाइयाँ

उच्च वृद्धि बोर्ड उच्च टीजी, उच्च गति, उच्च आवृत्ति, मोटी तांबे और पतली ढांकता हुआ परत जैसी विशेष सामग्री को अपनाता है, जो आंतरिक परत सर्किट उत्पादन और ग्राफिक आकार नियंत्रण के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे रखता है। लाइन की चौड़ाई और लाइन रिक्ति छोटी होती है, खुले और शॉर्ट सर्किट बढ़ते हैं, माइक्रो-शॉर्ट्स बढ़ते हैं, और पास दर कम होती है; महीन रेखाओं की कई संकेत परतें होती हैं, और आंतरिक परत AOI के चूके हुए निरीक्षण की संभावना बढ़ जाती है; आंतरिक कोर बोर्ड की मोटाई पतली है, जो शिकन करना आसान है, जिसके परिणामस्वरूप खराब जोखिम और नक़्क़ाशी होती है। मशीन खत्म होने पर बोर्ड को रोल करना आसान होता है; तैयार उत्पाद को स्क्रैप करने की लागत अपेक्षाकृत अधिक है।

(3) दबाने में कठिनाइयाँ

कई आंतरिक कोर बोर्ड और प्रीप्रेग सुपरइम्पोज़्ड होते हैं, और लेमिनेशन उत्पादन के दौरान स्लाइडिंग प्लेट्स, डिलेमिनेशन, रेजिन वॉयड्स और बबल अवशेषों जैसे दोष होने की संभावना होती है। टुकड़े टुकड़े की संरचना को डिजाइन करते समय, गर्मी प्रतिरोध पर पूरी तरह से विचार करना आवश्यक है, वोल्टेज का सामना करना, गोंद भरने की मात्रा और सामग्री की ढांकता हुआ मोटाई, और एक उचित उच्च-स्तरीय बोर्ड प्रेसिंग प्रोग्राम सेट करना।

(4) ड्रिलिंग उत्पादन में कठिनाइयाँ

उच्च-टीजी, उच्च-गति, उच्च-आवृत्ति, और मोटी तांबे की विशेष प्लेटों के उपयोग से ड्रिलिंग खुरदरापन, ड्रिलिंग गड़गड़ाहट और परिशोधन की कठिनाई बढ़ जाती है। परतों की संख्या बड़ी है, संचयी कुल तांबे की मोटाई और प्लेट की मोटाई, और ड्रिलिंग उपकरण को तोड़ना आसान है; कई घने बीजीए हैं, और संकीर्ण छेद दीवार रिक्ति के कारण सीएएफ विफलता की समस्या है; इच्छुक ड्रिलिंग समस्या आसानी से प्लेट की मोटाई के कारण होती है।

2. प्रमुख उत्पादन प्रक्रियाओं का नियंत्रण

(1) सामग्री चयन

उच्च स्तरीय बोर्डों की प्रसंस्करण और विश्वसनीयता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट सामग्री को अपेक्षाकृत कम ढांकता हुआ निरंतर और ढांकता हुआ नुकसान, साथ ही कम सीटीई, कम पानी अवशोषण और बेहतर उच्च प्रदर्शन तांबे पहने टुकड़े टुकड़े सामग्री की आवश्यकता होती है।

(2) टुकड़े टुकड़े में संरचना डिजाइन

लैमिनेटेड संरचना के डिजाइन में जिन मुख्य कारकों पर विचार किया जाता है, वे हैं सामग्री का ताप प्रतिरोध, झेलने वाला वोल्टेज, गोंद भरने की मात्रा और ढांकता हुआ परत की मोटाई, आदि। निम्नलिखित मुख्य सिद्धांतों का पालन किया जाना चाहिए:

एक। Prepreg और कोर बोर्ड निर्माताओं को सुसंगत होना चाहिए। पीसीबी की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, प्रीप्रेग की सभी परतों को एकल 1080 या 106 प्रीप्रेग का उपयोग करने से बचना चाहिए (सिवाय इसके कि ग्राहक की विशेष आवश्यकताएं हैं)।

बी। जब ग्राहक को उच्च टीजी शीट की आवश्यकता होती है, तो कोर बोर्ड और प्रीप्रेग को संबंधित उच्च टीजी सामग्री का उपयोग करना चाहिए।

सी। 3OZ या उससे अधिक के आंतरिक सबस्ट्रेट्स के लिए, उच्च राल सामग्री वाले प्रीप्रेग का उपयोग करें, लेकिन सभी 106 उच्च-राल प्रीप्रेग का उपयोग करने के संरचनात्मक डिज़ाइन से बचने का प्रयास करें।

डी। यदि ग्राहक की कोई विशेष आवश्यकता नहीं है, तो इंटरलेयर ढांकता हुआ परत की मोटाई सहिष्णुता को आम तौर पर प्लस /-10 प्रतिशत द्वारा नियंत्रित किया जाता है। प्रतिबाधा प्लेट के लिए, ढांकता हुआ मोटाई सहिष्णुता IPC द्वारा नियंत्रित होती है -4101 C / M वर्ग सहिष्णुता, यदि प्रतिबाधा को प्रभावित करने वाला कारक सब्सट्रेट की मोटाई से संबंधित है, तो प्लेट सहिष्णुता भी IPC के अनुसार होनी चाहिए { {2}} सी/एम वर्ग सहनशीलता।

(3) इंटरलेयर संरेखण नियंत्रण

आंतरिक परत कोर बोर्ड के आकार मुआवजे की सटीकता और उत्पादन आकार के नियंत्रण को उत्पादन में एकत्र किए गए डेटा और ऐतिहासिक डेटा के अनुभव के माध्यम से उच्च-वृद्धि वाले बोर्ड की प्रत्येक परत के ग्राफिक आकार के लिए सटीक रूप से मुआवजा दिया जाना चाहिए। समय की एक निश्चित अवधि, ताकि प्रत्येक परत के कोर बोर्ड के विस्तार और संकुचन को सुनिश्चित किया जा सके। संगतता।

(4) आंतरिक परत सर्किट प्रक्रिया

चूंकि पारंपरिक एक्सपोज़र मशीन की रिज़ॉल्यूशन क्षमता लगभग 50μm है, उच्च-स्तरीय बोर्डों के उत्पादन के लिए, छवि रिज़ॉल्यूशन क्षमता में सुधार के लिए एक लेज़र डायरेक्ट इमेजिंग मशीन (LDI) पेश की जा सकती है, और रिज़ॉल्यूशन क्षमता लगभग 20μm तक पहुँच सकती है। पारंपरिक एक्सपोजर मशीन की संरेखण सटीकता ± 25μm है, और इंटरलेयर संरेखण सटीकता 50μm से अधिक है; एक उच्च-सटीक संरेखण एक्सपोजर मशीन का उपयोग करके, पैटर्न संरेखण सटीकता को लगभग 15μm तक बढ़ाया जा सकता है, और इंटरलेयर संरेखण सटीकता को 30μm के भीतर नियंत्रित किया जाता है।

(5) दबाने की प्रक्रिया

वर्तमान में, लेमिनेशन से पहले इंटरलेयर पोजिशनिंग विधियों में मुख्य रूप से शामिल हैं: फोर-स्लॉट पोजिशनिंग (पिन एलएएम), हॉट मेल्ट, रिवेट, हॉट मेल्ट और रिवेट कॉम्बिनेशन। विभिन्न उत्पाद संरचनाएं अलग-अलग पोजिशनिंग विधियों को अपनाती हैं। उच्च-वृद्धि वाले बोर्डों के लिए, चार-स्लॉट पोजिशनिंग विधि का उपयोग किया जाता है, या फ़्यूज़न प्लस रिवेटिंग विधि का उपयोग किया जाता है। ओपीई पंचिंग मशीन पोजिशनिंग होल को पंच करती है, और पंचिंग सटीकता को ± 25μm पर नियंत्रित किया जाता है।

उच्च-वृद्धि वाले बोर्ड की टुकड़े टुकड़े की संरचना और उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के अनुसार, उपयुक्त लेमिनेशन प्रक्रिया का अध्ययन करें, सर्वोत्तम ताप दर और वक्र सेट करें, लेमिनेशन शीट की ताप दर को उचित रूप से कम करें, उच्च तापमान के इलाज के समय को लम्बा करें, राल बनाएं प्रवाह और पूरी तरह से इलाज, और संयोजन प्रक्रिया के दौरान स्लाइडिंग प्लेट और इंटरलेयर विस्थापन जैसी समस्याओं को दबाने से बचें।

(6) ड्रिलिंग प्रक्रिया

प्रत्येक परत के सुपरपोजिशन के कारण, प्लेट और तांबे की परत सुपर मोटी होती है, जो ड्रिल बिट को गंभीरता से लेगी और आसानी से ड्रिल ब्लेड को तोड़ देगी। छिद्रों की संख्या, ड्रॉप गति और घूर्णन गति को उचित रूप से समायोजित किया जाना चाहिए। बोर्ड के विस्तार और संकुचन को सटीक रूप से मापें और सटीक गुणांक प्रदान करें; परतों की संख्या 14 परतों से अधिक या उसके बराबर है, छेद का व्यास 0.2 मिमी से कम या बराबर है, या होल-टू-लाइन दूरी 0 से कम या उसके बराबर है। 175 मिमी। चरण-दर-चरण ड्रिलिंग, 12:1 की मोटाई-से-व्यास अनुपात के साथ, चरण-दर-चरण ड्रिलिंग, सकारात्मक और नकारात्मक ड्रिलिंग विधियों द्वारा उत्पादित किया जाता है; ड्रिलिंग टिप और छेद की मोटाई को नियंत्रित करें, और जितना संभव हो उच्च वृद्धि वाले बोर्डों के लिए एक नई ड्रिल या पीसने वाली ड्रिल का उपयोग करें, और छेद की मोटाई 25um के भीतर नियंत्रित की जाती है।

3. विश्वसनीयता परीक्षण

उच्च-वृद्धि वाले बोर्ड मोटे, भारी होते हैं, और पारंपरिक बहु-परत बोर्डों की तुलना में बड़े इकाई आकार होते हैं, और संबंधित ताप क्षमता भी बड़ी होती है। वेल्डिंग के दौरान, अधिक गर्मी की आवश्यकता होती है और वेल्डिंग का उच्च तापमान का अनुभव लंबा होता है। 217 डिग्री (टिन-सिल्वर-कॉपर सोल्डर का गलनांक) पर 50 सेकंड से 90 सेकंड तक का समय लगता है, और उच्च-स्तरीय बोर्ड की शीतलन दर अपेक्षाकृत धीमी होती है, इसलिए रिफ्लो टेस्ट का समय लंबा होता है।