다층 PCB 보드를 만드는 것이 왜 그렇게 어려운가요?

전자 정보 기술의 발전으로 점점 더 많은 분야에서 다층 PCB 기판을 사용합니다. 전통적으로 우리는 4개 이상의 레이어가 있는 PCB 기판을 "다층 PCB 기판"으로 정의하고 10개 이상의 레이어를 "높은 다층 PCB 기판"으로 정의합니다. 높은 수준의 다층 PCB 기판을 생산할 수 있는지 여부는 PCB 기판 제조업체의 강점을 측정하는 중요한 지표입니다. 20층 이상의 고급 다층 기판을 생산할 수 있어 최고의 기술력을 보유한 PCB 업체로 평가받고 있습니다.

1. 주요 생산 어려움

기존 회로 기판과 비교할 때 고급 회로 기판은 더 두꺼운 부품, 더 많은 층, 더 조밀한 라인 및 비아, 더 큰 단위 크기, 더 얇은 유전층 등, 내부 공간, 층간 정렬, 임피던스 제어 및 신뢰성을 갖습니다. 성적 요구 사항이 더 엄격합니다.

(1) 층간 정렬의 어려움

많은 수의 고층 보드 레이어로 인해 고객 설계 측에서는 PCB의 각 레이어 정렬에 대한 요구 사항이 점점 더 엄격해지고 있습니다. 일반적으로 레이어 간의 정렬 허용 오차는 ±75μm로 제어됩니다. 서로 다른 코어 보드 레이어의 확장 및 수축 불일치로 인한 전위 적층 및 층간 위치 지정 방법과 같은 요인으로 인해 고층 보드의 층간 정렬을 제어하기가 더 어려워집니다.

(2) 내층 제작의 어려움

고층 보드는 높은 TG, 고속, 고주파, 두꺼운 구리 및 얇은 유전체 층과 같은 특수 재료를 채택하여 내부 층 회로 생산 및 그래픽 크기 제어에 대한 높은 요구 사항을 제시합니다. 선 폭과 선 간격이 작고 개방 및 단락이 증가하고 마이크로 단락이 증가하고 통과율이 낮습니다. 가는 선의 신호 층이 많고 내부 층 AOI의 검사를 놓칠 확률이 증가합니다. 내부 코어 보드의 두께가 얇아 주름이 생기기 쉽고 노출 및 에칭 불량이 발생합니다. 기계가 끝나면 보드를 쉽게 굴릴 수 있습니다. 완제품을 폐기하는 비용은 상대적으로 높습니다.

(3) 누르기 어려움

여러 개의 내부 코어 보드와 프리프레그가 중첩되며, 적층 생산 시 슬라이딩 플레이트, 박리, 수지 보이드 및 기포 잔류물과 같은 결함이 발생하기 쉽습니다. 적층 구조를 설계할 때 내열성, 내전압, 접착제 충전량 및 재료의 유전체 두께를 충분히 고려하고 합리적인 수준의 보드 프레싱 프로그램을 설정해야 합니다.

(4) 드릴링 생산의 어려움

높은 TG, 고속, 고주파, 두꺼운 구리 특수 판을 사용하여 드릴링 거칠기, 드릴링 버 및 오염 제거의 어려움을 증가시킵니다. 층 수가 많고 누적 총 구리 두께와 판 두께가 크며 드릴링 도구가 부서지기 쉽습니다. 조밀한 BGA가 많고 좁은 구멍 벽 간격으로 인해 CAF 실패 문제가 발생합니다. 경사 드릴링 문제는 판 두께로 인해 쉽게 발생합니다.

2. 주요 생산 공정의 통제

(1) 재료 선택

전자 회로 재료는 고급 기판의 처리 및 신뢰성 요구 사항을 충족하기 위해 상대적으로 낮은 유전 상수 및 유전 손실뿐만 아니라 낮은 CTE, 낮은 흡수성 및 더 나은 고성능 동박 적층 재료가 필요합니다.

(2) 적층 구조 설계

적층 구조의 설계에서 고려되는 주요 요소는 재료의 내열성, 내전압, 접착제 충전량 및 유전체 층의 두께 등입니다. 다음 주요 원칙을 따라야 합니다.

ㅏ. 프리프레그 및 코어 보드 제조업체는 일관성이 있어야 합니다. PCB의 신뢰성을 보장하기 위해 프리프레그의 모든 레이어는 단일 1080 또는 106 프리프레그를 사용하지 않아야 합니다(고객이 특별한 요구사항이 있는 경우 제외).

비. 고객이 높은 TG 시트를 요구할 때 코어 보드와 프리프레그는 해당하는 높은 TG 재료를 사용해야 합니다.

씨. 3OZ 이상의 내부 기판은 수지 함량이 높은 프리프레그를 사용하되, 106개의 고수지 프리프레그를 모두 사용하는 구조 설계는 피하십시오.

디. 고객에게 특별한 요구사항이 없는 경우 층간 절연층의 두께 허용 오차는 일반적으로 +/{0}} 퍼센트로 제어됩니다. 임피던스 플레이트의 경우 유전체 두께 허용 오차는 IPC{1}} C/M 클래스 허용 오차에 의해 제어됩니다. 임피던스 영향 요인이 기판 두께와 관련된 경우 플레이트 허용 오차도 IPC{1}에 따라야 합니다. {2}} C/M 클래스 공차.

(3) 층간 정렬 제어

내층 코어보드의 사이즈 보정의 정확도와 생산 사이즈의 제어는 생산과정에서 수집된 데이터와 이력 데이터의 경험을 통해 고층보드의 각 레이어의 그래픽 사이즈에 대해 정확하게 보정될 필요가 있다. 각 층의 코어 보드의 확장 및 수축을 보장하기 위해 일정 시간. 일관성.

(4) 내층 회로 공정

기존 노광기의 해상도 기능은 약 50μm이므로 고급 기판 생산을 위해 LDI(레이저 직접 이미징 기계)를 도입하여 이미지 해상도 기능을 향상시킬 수 있으며 해상도 기능은 약 20μm에 도달할 수 있습니다. 기존 노광기의 정렬 정확도는 ±25μm이고 층간 정렬 정확도는 50μm 이상입니다. 고정밀 정렬 노광기를 사용하면 패턴 정렬 정확도가 약 15μm까지 증가할 수 있으며 층간 정렬 정확도는 30μm 이내로 제어됩니다.

(5) 프레스 공정

현재 라미네이션 전 층간 위치 지정 방법에는 주로 4 슬롯 위치 지정(Pin LAM), 핫멜트, 리벳, 핫멜트 및 리벳 조합이 포함됩니다. 다른 제품 구조는 다른 위치 지정 방법을 채택합니다. 고층 보드의 경우 4-슬롯 위치 지정 방법이 사용되거나 퓨전 플러스 리벳팅 방법이 사용됩니다. OPE 펀칭기는 포지셔닝 구멍을 펀칭하고 펀칭 정확도는 ±25μm로 제어됩니다.

고층 보드의 적층 구조와 사용 된 재료에 따라 적절한 적층 절차를 연구하고 최상의 가열 속도와 곡선을 설정하고 적층 시트의 가열 속도를 적절하게 낮추고 고온 경화 시간을 연장하고 수지를 만듭니다. 완전히 흐르고 경화되며 결합 과정에서 슬라이딩 플레이트 및 층간 전위와 같은 문제를 누르지 마십시오.

(6) 드릴링 공정

각 층의 중첩으로 인해 플레이트와 구리 층은 매우 두꺼워 드릴 비트를 심각하게 마모시키고 드릴 블레이드를 쉽게 부러뜨릴 수 있습니다. 구멍 수, 낙하 속도 및 회전 속도를 적절하게 조정해야 합니다. 보드의 팽창과 수축을 정확하게 측정하고 정확한 계수를 제공합니다. 레이어 수가 14개 이상이거나, 구멍 직경이 0.2mm 이하이거나, 구멍-라인 거리가 0보다 작거나 같습니다. 175mm. 두께 대 직경 비율이 12:1인 단계별 드릴링은 단계별 드릴링, 포지티브 및 네거티브 드릴링 방법으로 생산됩니다. 드릴링 팁과 구멍 두께를 제어하고 가능한 한 새로운 드릴 또는 고층 보드용 연삭 드릴을 사용하며 구멍 두께는 25um 이내로 제어됩니다.

3. 신뢰성 테스트

고층 보드는 기존의 다층 보드보다 더 두껍고 무겁고 단위 크기가 크며 해당 열용량도 더 큽니다. 용접하는 동안 더 많은 열이 필요하고 용접 고온 시간이 길어집니다. 217도(주석-은-구리 솔더의 녹는점)에서 50초에서 90초가 소요되며, 고급 기판의 냉각 속도가 상대적으로 느려 리플로우 테스트 시간이 길어진다.