Analiza odchylenia warstwy PCB

Wraz ze wzrostem gęstości upakowania obwodów scalonych linie połączeń są bardzo skoncentrowane, co sprawia, że ​​wielowarstwowe płytki drukowane są szeroko stosowane. Wielowarstwowe płytki drukowane składają się z płytek drukowanych z warstwą wewnętrzną, półutwardzonych arkuszy i folii miedzianej z warstwą zewnętrzną, które są ściskane razem w procesie wysokotemperaturowym i wysokociśnieniowym prasy, a następnie łączone z każdą warstwą obwodu przez- otwory, aby osiągnąć ich parametry elektryczne. Wymaga to dużej dokładności względnego położenia między nakładającymi się punktami i otworami folii miedzianej w każdej warstwie obwodu, w przeciwnym razie znaczne odchylenie doprowadzi do zwarcia produktu lub złomowania otwartego obwodu. Dlatego osiągnięcie dokładnego wyrównania między warstwami ma kluczowe znaczenie dla wielowarstwowych płytek drukowanych.

Ogólna definicja odchylenia warstwy płytki PCB:

Odchylenie warstwy odnosi się do różnicy koncentryczności między warstwami płytki PCB, które pierwotnie wymagały wyrównania. Zakres wymagań jest kontrolowany zgodnie z wymaganiami projektowymi różnych typów płytek drukowanych. Im mniejsza odległość między jego otworami a miedzią, tym ściślejsza kontrola, aby zapewnić jego zdolność do przewodzenia i przetężenia.

Powszechnie stosowanymi metodami wykrywania odchyleń warstw w procesie produkcyjnym są:

Powszechnie stosowaną metodą w branży jest dodanie zestawu koncentrycznych okręgów w każdym rogu płyty produkcyjnej i ustawienie odstępów między koncentrycznymi okręgami zgodnie z wymaganiami odchylenia warstwy płyty produkcyjnej. Podczas procesu produkcyjnego odchylenie koncentrycznych okręgów jest sprawdzane przez rentgenowską maszynę inspekcyjną lub rentgenowską tarczę wiertniczą w celu potwierdzenia ich odchylenia warstw.

Dokładne wyrównanie między warstwami jest jednym z najbardziej krytycznych środowisk produkcji wielowarstwowych płytek drukowanych. Istnieje jednak wiele czynników, które wpływają na dokładne wyrównanie między warstwami, w tym głównie odchylenie wyrównania ekspozycji płytek rdzenia obwodu warstwy wewnętrznej, dokładność wykrawania PE, kurczenie się płyty, odchylenie prasowania, dokładność wiercenia itp. Całkowicie zamknięte wysokotemperaturowe i wysokociśnieniowe warunki panujące na prasie są podatne na odchylenia warstw i odpadanie, a przyczyna odchylenia jest trudna do potwierdzenia ze względu na fakt, że płyta była już prasowana.

Proces laminowania jest złożonym procesem reakcji fizyko-chemicznych, a dopasowanie parametrów płyty prasującej ma kluczowe znaczenie. Konieczne jest organiczne dopasowanie parametrów laminowania „temperatura, ciśnienie i czas”. W wieloetapowych metodach prasowania ciśnieniowego, po pierwsze, we wczesnej fazie nagrzewania, żywica stopniowo zaczyna się topić podczas ogrzewania, a lepkość spada przed osiągnięciem stanu pełnego płynięcia. Należy zapewnić niższe ciśnienie, aby żywica, która zaczyna się topić, w pełni zetknęła się z gruboziarnistą powierzchnią miedzianą, co zwykle określa się jako nacisk kontaktowy. Następnie żywica zaczyna płynąć i krzepnąć, z odpowiednim zakresem temperatur około 80 stopni ~ 130 stopni. Żywica w tym zakresie temperatur jest w pełni płynna. W kolejnym etapie należy zapewnić odpowiednie ciśnienie, aby żywica mogła szybko spłynąć, wypełnić szczeliny między drutami i wytworzyć silną przyczepność z każdą warstwą miedzi. Jest to problem wyboru i kontrolowania szybkości ogrzewania i synchronizacji wysokiego ciśnienia.

Rozciąganie laminarne to zmiana rozciągania spowodowana procesem prasowania wewnętrznych płyt rdzenia w wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Ze względu na takie czynniki, jak grubość płyty, współczynnik resztkowej miedzi, grubość miedzi, separacja wzoru, rodzaj i ilość PP, zmiany rozszerzalności i kurczenia każdej warstwy płyty rdzeniowej są niespójne.

Podczas procesu nitowania blachy giętej, na skutek takich czynników jak nadmierny nacisk na wał główny nitownicy, mała wysokość gwoździ nastawczych czy obecność nawierconych i stopionych cząstek kleju w otworze PP, cienkie płytki rdzeniowe ( zazwyczaj mniejsze lub równe 0,13 mm) są podatne na uszkodzenia podczas procesu nitowania. Podczas procesu prasowania uszkodzona płyta rdzenia nie jest poddawana stałej sile rozciągającej nitów i ulegnie znacznemu odchyleniu pod wpływem czynników takich jak płynięcie kleju PP, powodując wady odchylenia warstwy.

Aby rozwiązać problem odchylenia warstw, producenci powinni podjąć kompleksowe działania w zakresie wykrywania, kontroli i działań naprawczych. Podczas procesu produkcyjnego należy przeprowadzać ścisłe kontrole jakości dla każdego ogniwa produkcyjnego, takie jak grubość, apertura i jakość wiercenia otworów w warstwie. Jednocześnie nowoczesny automatyczny sprzęt kontrolny i zaawansowana technologia korekcji mogą skutecznie zmniejszyć lub wyeliminować problemy z odchyleniami warstw.