Elektroniniai gaminiai nuolat juda link miniatiūrizavimo, didelio našumo ir intelekto, o tai kelia itin griežtus reikalavimus grandinių plokščių veikimui. Labai-tikslių grandinių plokščių pritaikymas tampa vis svarbesnis kaip pagrindinė priemonė šiems ypatingiems poreikiams patenkinti.
Unikalūs didelio{0}}tikslumo grandinių plokščių pritaikymo reikalavimai ir iššūkiai
Didelio tikslumo plokštės turi daug unikalių dizaino ir gamybos savybių. Jo linijų plotis ir tarpai yra itin smulkūs, pavyzdžiui, kai kuriuose pažangiuose lustų pakavimo substratuose linijų plotis ir atstumas gali siekti kelių mikrometrų lygį, o tai kelia beveik griežtus reikalavimus grandinės projektavimo tikslumui ir gamybos procesų stabilumui. Tuo pačiu metu porų dydžio sumažinimas taip pat yra pagrindinė tendencija, kai porų skersmuo yra tik 0,1 mm ar net mažesnis. Tokie maži porų dydžiai yra linkę į gręžimo, metalizavimo ir kitų procesų nukrypimus, kurie gali turėti įtakos grandinių plokščių elektriniam veikimui ir patikimumui. Be to, didelio-tikslumo grandinių plokštėms dažnai reikia tikslios varžos valdymo galimybių, kad būtų užtikrinta, jog didelės-greičių signalų perdavimo metu nekiltų iškraipymų, atspindžių ar kitų problemų. Tam reikalingas išsamus ir tikslus projektavimas bei griežta plokštės charakteristikų, grandinės išdėstymo ir sukrautų konstrukcijų kontrolė.
Pilna pritaikymo proceso analizė
1. Pasirinktos žaliavos
Didelio tikslumo plokštės labai priklauso nuo žaliavų kokybės. Aukštos kokybės variu{1}}plakuotos laminatės yra pagrindas. Aukšto-dažnio programose dažnai naudojamos firminės aukšto dažnio Kalbant apie vario foliją, didelio-grynumo ir labai plastiška vario folija gali sumažinti linijos atsparumą ir pagerinti laidumą. Be to, pagalbinėms medžiagoms, tokioms kaip litavimo kaukės rašalas ir sausa plėvelė, taip pat būtina griežta patikra, siekiant užtikrinti gerą jų suderinamumą su kitomis medžiagomis ir puikų atsparumą aukštai temperatūrai, atsparumą cheminei korozijai ir pan., užtikrinant tvirtą didelio-tikslumo grandinių plokščių kokybę iš šaltinio.
2. Intensyvus gamybos procesų auginimas
Vidinio sluoksnio gamyba
Dengti šviesai jautrias medžiagas ant variu{0}}dengtų laminatų ir atliekant ekspozicijos bei tobulinimo procesus, tiksliai perkeliant suprojektuotus grandinės raštus ant varinės folijos paviršiaus. Vėliau atliekamas ėsdinimas, siekiant tiksliai pašalinti neapsaugotą vario foliją naudojant cheminį tirpalą, suformuojant vidinio sluoksnio grandinę. Šio proceso metu ekspozicijos mašinos tikslumas, ėsdinimo tirpalo koncentracija ir temperatūros kontrolės reikalavimai yra labai aukšti. Bet koks nedidelis nukrypimas gali sukelti trumpąjį jungimą, atviras grandines arba linijų plotį ir atstumą, kuris neatitinka projektavimo standartų. Užbaigus grandinės gamybą, plokštės paviršių reikia pajuodinti arba paruduoti, kad padidėtų vario folijos paviršiaus šiurkštumas ir sustiprintų tarpsluoksnių sukibimo jėgą, taip padėdami gerą pagrindą tolesniam laminavimo procesui.
Laminavimas ir presavimas
Sudėkite paruoštą vidinio sluoksnio plokštę, pusiau sukietėjusią lakštą ir varinę foliją iš anksto nustatyta tvarka ir įdėkite į aukštos{0}}temperatūros ir aukšto{1}}slėgio presą laminavimui. Pusiau sukietėjęs lakštas išsilydo esant tam tikrai temperatūrai ir slėgiui, užpildo mažyčius tarpus tarp sluoksnių, o po aušinimo sukietėja, tvirtai sujungdamas sluoksnius. Presavimo procesas reikalauja tiksliai kontroliuoti tokius parametrus kaip temperatūra, slėgis ir laikas. Per didelė temperatūra ar laikas gali sukelti lakštinio metalo karbonizaciją ir deformaciją; Netolygus slėgis gali sukelti defektų, pvz., tarpsluoksnių burbuliukų ir išsisluoksniavimo, o tai gali rimtai paveikti mechanines ir elektrines plokštės savybes.
Gręžimas ir skylių metalizavimas
Naudokite didelio tikslumo{0}}CNC gręžimo stakles, kad išgręžtumėte įvairias skyles ir montavimo skyles daugiasluoksnėse{1}} plokštėse. Gręžiant, grąžto sukimosi greitis, pastūmos greitis ir gręžimo gylis turi būti griežtai kontroliuojami pagal projektavimo reikalavimus, kad būtų išvengta problemų, tokių kaip šiurkščios skylių sienos, per didelės įdubos ar dideli skylės skersmens nuokrypiai. Baigus gręžti, ant skylės sienelės paviršiaus nusodinamas tolygus vario sluoksnis cheminio vario dengimo ir galvanizavimo procesais, užtikrinant patikimas elektros jungtis tarp kiekvieno grandinės sluoksnio. Skylių metalizavimo kokybė yra tiesiogiai susijusi su plokštės elektrinio veikimo stabilumu. Netolygus dangos storis, defektai, tokie kaip tuštumos ar įtrūkimai, gali sukelti signalo perdavimo gedimus.
Išorinio sluoksnio apdorojimas ir paviršiaus apdorojimas
Išorinio sluoksnio apdorojimas taip pat apima tokius procesus kaip rašto perkėlimas ir ėsdinimas, panašiai kaip vidinio sluoksnio gamyba, tačiau išorinio sluoksnio grandinėms reikalingas griežtesnis tikslumas ir vientisumas. Užbaigus grandinės gamybą, plokštės paviršių reikia apdoroti. Įprasti metodai apima išlyginimą karštu oru, cheminį nikeliavimą, organines lituojamas apsaugines medžiagas ir kt. Išlyginus karštu oru ant varinės folijos paviršiaus gali susidaryti vienoda litavimo danga, pagerinanti suvirinamumą, tačiau gali kilti problemų dėl prasto paviršiaus lygumo; Cheminis nikelio padengimas gali užtikrinti gerą laidumą, suvirinamumą ir atsparumą oksidacijai, todėl jis tinkamas naudoti, kai reikalaujama ypač aukštų paviršiaus savybių; Organinės suvirinamos apsaugos priemonės yra plačiai naudojamos kai kuriose sąnaudoms jautriose programose dėl mažų sąnaudų ir paprasto proceso pranašumų.
3. Griežta kokybės patikra
Didelio{0}}tikslumo grandinių plokščių pritaikymas priklauso nuo išsamios ir kelių{1}}lygių kokybės patikros. Naudojant skraidančios adatos bandymo technologiją, pagrindinės grandinės elektrinės charakteristikos, pvz., jungiamumas, trumpasis jungimas ir atvira grandinė, greitai nustatomos kontaktuojant su zondu su grandinės plokštės bandymo tašku. Sudėtingų grandinių plokščių atveju automatinė optinio tikrinimo įranga taip pat naudojama norint fotografuoti plokštės paviršių naudojant didelės raiškos kameras. Vaizdo atpažinimo algoritmų pagalba aptinkamos tokios problemos kaip grandinės defektai ir komponentų litavimo kokybė. Be to, rentgeno spindulių tikrinimas gali būti naudojamas norint stebėti grandinės plokštės viduje esančių angų, litavimo jungčių ir kt. struktūrą ir aptikti paslėptus defektus, tokius kaip tuštumos ir įtrūkimai. Plokštėms, kurioms taikomi impedanso valdymo reikalavimai, taip pat reikalingi profesionalūs varžos tikrintuvai, kad būtų galima tiksliai išmatuoti kritinių grandinių varžą ir užtikrinti atitiktį projektavimo standartams. Tik tos plokštės, kurios praėjo visus kokybės tikrinimo procesus, gali pereiti į kitą etapą arba būti pristatytos klientams.