Analýza odchylky vrstvy DPS

S rostoucí hustotou balení integrovaných obvodů jsou propojovací linky vysoce koncentrované, takže vícevrstvé obvodové desky jsou široce používány. Vícevrstvé obvodové desky se skládají z vnitřních vrstev obvodových desek, polovytvrzených plechů a vnější vrstvy měděné fólie, které jsou slisovány dohromady vysokoteplotním a vysokotlakým procesem lisu a poté připojeny ke každé vrstvě obvodu přes průchozí otvory pro dosažení jejich elektrického výkonu. To vyžaduje vysokou přesnost v relativní poloze mezi překrývajícími se body a otvory v měděné fólii v každé vrstvě obvodu, jinak výrazná odchylka povede ke zkratu produktu nebo sešrotování otevřeného obvodu. Proto je u vícevrstvých desek plošných spojů klíčové dosažení přesného zarovnání mezi vrstvami.

Obecná definice odchylky vrstvy desky plošných spojů:

Odchylka vrstvy se týká rozdílu v soustřednosti mezi vrstvami desky PCB, která původně vyžadovala zarovnání. Rozsah požadavků je řízen podle požadavků na design různých typů desek plošných spojů. Čím menší je vzdálenost mezi jeho otvory a mědí, tím přísnější je kontrola, aby byla zajištěna jeho schopnost vedení a nadproudu.

Běžně používané metody pro detekci odchylky vrstvy ve výrobním procesu jsou:

Běžně používanou metodou v průmyslu je přidání sady soustředných kruhů do každého rohu výrobní desky a nastavení vzdálenosti mezi soustřednými kruhy podle požadavků na odchylky vrstvy výrobní desky. Během výrobního procesu je odchylka soustředných kruhů kontrolována rentgenovým kontrolním strojem nebo rentgenovým vrtacím terčovým strojem pro potvrzení jejich odchylky vrstvy.

Realizace přesného zarovnání mezi vrstvami je jedním z nejkritičtějších prostředí pro výrobu vícevrstvých desek plošných spojů. Existuje však mnoho faktorů, které ovlivňují přesné vyrovnání mezi vrstvami, zejména odchylka vyrovnání expozice vnitřních vrstev obvodových desek, přesnost děrování PE, smrštění desky, odchylka lisování, přesnost vrtání atd. Vysokoteplotní a vysokotlaké plně uzavřené podmínky lisu jsou náchylné k odchylce vrstvy a sešrotování a důvod odchylky je obtížné potvrdit vzhledem k tomu, že deska již byla vylisována.

Proces laminace je složitý fyzikální a chemický reakční proces a shoda parametrů lisovací desky je zásadní. Je nutné organicky sladit parametry laminace „teplota, tlak a čas“. U vícestupňových metod tlakové komprese se za prvé v rané fázi zahřívání začne pryskyřice při zahřívání postupně tavit a viskozita klesá před dosažením stupně plného toku. Měl by být zajištěn nižší tlak, aby se zajistilo, že se pryskyřice, která se začne tavit, plně dotkne zhrubnutého měděného povrchu, což se obvykle nazývá kontaktní tlak. Následně pryskyřice začne téci a tuhnout, s odpovídajícím teplotním rozsahem přibližně 80 stupňů ~ 130 stupňů. Pryskyřice v tomto teplotním rozsahu je plně tekutá. V další fázi by měl být zajištěn dostatečný tlak, aby pryskyřice rychle vytekla, aby se vyplnila mezera mezi dráty a vytvořila se silná adheze s každou vrstvou mědi. To je problém volby a řízení rychlosti ohřevu a časování vysokého tlaku.

Laminární natahování je změna natahování způsobená vysokoteplotním a vysokotlakým lisováním desek vnitřního jádra. Kvůli faktorům, jako je tloušťka desky, zbytkový podíl mědi, tloušťka mědi, separace vzoru, typ a množství PP, jsou změny rozpínání a smršťování každé vrstvy jádrové desky nekonzistentní.

Během nýtování ohýbaného plechu v důsledku faktorů, jako je nadměrný tlak na hlavní hřídel nýtovacího stroje, nízká výška seřizovacích hřebíků nebo přítomnost odvrtaných a roztavených částic lepidla v otvoru PP, tenké jádrové desky ( obecně menší nebo rovné 0.13 mm) jsou náchylné k poškození během nýtování. Během procesu lisování není poškozená deska jádra vystavena pevné tažné síle nýtů a pod vlivem faktorů, jako je tok PP lepidla, dojde k významné odchylce, což má za následek defekty odchylky vrstvy.

Aby se vyřešil problém odchylky vrstev, měli by výrobci přijmout komplexní detekční, kontrolní a nápravná opatření. Během výrobního procesu by měly být prováděny přísné kontroly kvality pro každý výrobní článek, jako je tloušťka, otvor a kvalita vrtání otvorů ve vrstvě. Současně mohou moderní zařízení pro automatické řízení a pokročilá korekční technologie účinně snížit nebo odstranit problémy s odchylkami vrstvy.