Aukštų ir daugiasluoksnių grandinių plokščių taikymas tampa vis plačiau paplitęs, ypač tokiose pramonės šakose kaip 5G ryšys, dirbtinis intelektas ir aukščiausios klasės kompiuteriai, kuriems reikalingas itin aukštas grandinių integravimo ir našumo lygis. Spausdintinių plokščių gamintojams kelių sluoksnių spausdintinių plokščių tarpsluoksnio išlygiavimo tikslumas yra vienas iš pagrindinių veiksnių, lemiančių gaminio kokybę ir našumą.
Tarpsluoksnio išlyginimo svarba
Aukšto sluoksnio spausdintinės plokštėspasiekti sudėtingesnių grandinių išdėstymo ir didesnio signalo perdavimo efektyvumo didinant sluoksnių skaičių. Tačiau su kiekvienu papildomu sluoksniu tarpsluoksnių derinimo sunkumai atitinkamai didėja. Tikslus tarpsluoksnių suderinimas užtikrina tikslias elektros jungtis tarp grandinių kiekviename sluoksnyje, užtikrinant stabilų signalo perdavimą. Jei tarpsluoksnių išlygiavimas nukrypsta, tai gali sukelti problemų, pvz., trumpųjų jungimų ir atvirų grandinių grandinėje, o tai gali rimtai paveikti spausdintinės plokštės funkcionalumą ir patikimumą. Pavyzdžiui, perduodant didelės spartos-signalą, net nedideli tarpsluoksnių poslinkiai gali iškraipyti signalą, vėluoti ir sumažinti visos elektroninės sistemos našumą.
Veiksniai, turintys įtakos tarpsluoksnių lygiavimui
Medžiagos savybės
Spausdintinės plokštės pagrindo medžiagos šiluminio plėtimosi koeficientas yra svarbus veiksnys, turintis įtakos tarpsluoksnių lygiavimui. Spausdintinės plokštės gamybos procese reikalingi keli aukštos temperatūros presavimo procesai. Jei pagrindo medžiagos šiluminio plėtimosi koeficientas nėra nuoseklus, keičiantis temperatūrai įvyks skirtingi plėtimosi arba susitraukimo laipsniai, dėl kurių pasislinks tarpsluoksnis. Pavyzdžiui, skiriasi įprastų FR-4 medžiagų ir didelio našumo -poliimido medžiagų šiluminio plėtimosi koeficientas, o deformacijos laipsnis aukštos temperatūros aplinkoje taip pat skiriasi. Tam reikia, kad PCB gamintojai pasirinktų tinkamas medžiagas pagal gaminio reikalavimus ir atliktų atitinkamus proceso pakeitimus.
gamybos procesas
Gręžimo procesas: Gręžimas yra pagrindinis žingsnis jungiant įvairius grandinių sluoksnius. Jei gręžimo padėtis nėra tiksli, vėlesnio vario dengimo ir grandinės gamybos metu bus nukrypimų, kurie turės įtakos tarpsluoksnių išlyginimui. Nors pažangi lazerinio gręžimo technologija pasižymi dideliu tikslumu, įrangos kaina yra brangi; Tradiciniam mechaniniam gręžimui reikalinga didelio-tikslios gręžimo įranga ir griežta proceso kontrolė, siekiant užtikrinti gręžimo padėčių nuoseklumą.
Suspaudimo procesas: suspaudimo proceso metu slėgio, temperatūros ir laiko kontrolė yra labai svarbi tarpsluoksnių išlygiavimui. Netolygus slėgis gali sukelti netolygų pagrindo įtempimą, dėl kurio gali atsirasti tarpsluoksnių nesutapimas; Per didelė temperatūra arba ilgas spaudimo laikas gali sukelti per didelę medžiagos deformaciją. Todėl spausdintinių plokščių gamintojai turi tiksliai kontroliuoti surišimo parametrus ir naudoti pažangią klijavimo įrangą, pvz., vakuumines klijavimo mašinas, kad užtikrintų klijavimo kokybę.
Įrangos tikslumas
Spausdintinių plokščių gamybos įrangos tikslumas tiesiogiai lemia tarpsluoksnių išlyginimo tikslumą. Nuo ekspozicijos mašinų iki laminavimo mašinų – kiekvieno įrenginio tikslumas turi įtakos gaminio kokybei. Didelio tikslumo ekspozicijos mašinos gali užtikrinti grandinės modelių perdavimo tikslumą, o pažangi laminavimo įranga gali palaikyti stabilų slėgio ir temperatūros kontrolę aukšto -slėgio ir aukštos- temperatūros aplinkoje, taip užtikrinant tarpsluoksnių išlygiavimą.
Dažnos problemos ir sprendimai
Tarpsluoksnio poslinkis
Tai dažna problema, pasireiškianti santykiniu poslinkiu tarp linijų kiekviename aukšte. Sprendimas apima medžiagų pasirinkimo optimizavimą ir medžiagų, turinčių atitinkamus šiluminio plėtimosi koeficientus, naudojimą; Pagerinti proceso valdymą, pvz., padėties nustatymo kaiščių pridėjimą ir didelio{1}}tikslumo padėties nustatymo sistemų naudojimą gręžimo ir presavimo procesuose; Reguliariai kalibruokite ir prižiūrėkite įrangą, kad įsitikintumėte, jog ji veikia geriau.
Linijos trumpasis jungimas ir atvira grandinė
Dėl tarpsluoksnių išlygiavimo nukrypimų grandinėje gali atsirasti trumpųjų jungimų arba atvirų grandinių. Atliekant griežtus internetinius patikrinimus, pvz., automatinį optinį patikrinimą (AOI) ir skraidančios adatos testavimą, šias problemas galima aptikti laiku. Be to, perteklinių linijų ir bandymo taškų pridėjimas projektavimo etape taip pat gali padėti pagerinti gaminio aptikimą ir taisomumą.
Technologijų plėtros tendencijos
Nuolat tobulėjant elektroninėms technologijoms, aukštų{0}}daugiasluoksnių spausdintinių plokščių tarpsluoksnio išlygiavimo tikslumo reikalavimai taip pat nuolat auga. Ateityje spausdintinių plokščių gamintojai bus įsipareigoję kurti pažangesnes medžiagas ir procesus, pavyzdžiui, naudoti nanoskalės medžiagų sutvirtinimo technologiją, kad pagerintų substrato medžiagų stabilumą; Pristatome dirbtinio intelekto ir mašininio mokymosi technologijas, kad būtų galima stebėti{2}}realiu laiku ir išmaniai valdyti gamybos procesą, toliau gerinant tarpsluoksnių išlygiavimo tikslumą.