У основној архитектури електронских производа, штампана плоча је попут прецизног оперативног „нервног центра“, а његове перформансе директно одређују стабилност и поузданост електронских производа. Као основна веза упроцес производње штампаних плоча, процес ламинирања преузима одговорност за спајање више слојева материјала у стабилну структуру. Његова тачност процеса не утиче само на механичку чврстоћу и перформансе изолације штампане плоче, већ такође игра одлучујућу улогу у интегритету преноса сигнала. У наставку ћемо анализирати цео процес технологије ламинирања ПЦБ-а и открити техничку логику и тачке контроле квалитета иза тога.
1, Прецизна припрема пре притискања
(1) Стриктна селекција и пажљива провера материјала
Као основа за електрично повезивање штампане плоче, плоча са унутрашњим језгром треба да прође прецизну машинску обраду производње унутрашњег кола како би се осигурало да се грешка тачности графике кола контролише унутар ± 5 μм. У фази инспекције изгледа, аутоматска оптичка опрема за инспекцију се користи за скенирање целе површине плоче са језгром, фокусирајући се на проверу кратких спојева, отворених струјних кола и недостатака рупица пречника 50 μм. У исто време, микро тестер отпора се користи за спровођење 100% тестирања проводљивости кола како би се осигурало да електричне перформансе плоче језгра задовољавају стандард.
Параметри перформанси полуочврснутих филмова директно одређују квалитет међуслојног везивања. За -комуникационе штампане плоче са високом фреквенцијом, треба изабрати полуочврснуте чипове са малим губицима са диелектричном константом мањом или једнаком 3,0 и диелектричним губитком мањим или једнаким 0,002; За сценарије високе поузданости као што је аутомобилска електроника, потребно је користити моделе отпорне на-високу температуру са температуром преласка стакла већом од или једнаком 170 степени. У инспекцији складиштења материјала, активност очвршћавања смоле се детектује помоћу тестера времена гела, а одступање времена гела се захтева да се контролише у оквиру ± 10%. У исто време, тестер дебљине се користи за проверу уједначености лима на лицу места како би се осигурало да је толеранција дебљине мања или једнака ± 5 μм.
Избор спољне бакарне фолије треба да одговара захтевима дизајна кола. За сценарије велике струје као што су енергетски модули, приоритет треба дати коришћењу бакарне фолије високе дуктилности са дебљином од 70 μм, а њена чврстоћа на љуштење треба да буде већа или једнака 1,5 Н/мм; За сигналне линије високе{3}}не фреквенције, препоручљиво је да користите 18 μм ултра-бакарну фолију ниског профила да бисте смањили утицај скин ефекта. Површинску храпавост бакарне фолије треба контролисати у опсегу од 1,5-2,5 μм, а узорковање серије треба да се врши помоћу инструмента за мерење храпавости да би се елиминисали дефекти јеткања узроковани површинским дефектима.
(2) Пажљив дизајн и прецизно слагање слојевитих структура
Дизајн слагања треба да прати принцип електромагнетне компатибилности. За-брзе штампане плоче са више од 10 слојева, обично се користи симетрична структура „слоја сигналног слоја слоја снаге сигналног слоја“. Удаљеност између слоја снаге и слоја се контролише на 50-100 μм да би се формирао чврсто спрегнути капацитивни ефекат и смањио шум снаге. У дизајну слепих рупа, ЦАЕ софтвер се користи за анализу пројекције положаја рупа како би се осигурало да је одступање суседних слепих рупа мање од или једнако 50 μм, избегавајући неуспех међуслојне везе узрокован неусклађеношћу. Типичан случај показује да коришћење 6-слојне симетрично наслагане ДДР4 штампане плоче смањује губитак симулације интегритета сигнала за 12% у поређењу са асиметричном структуром.
Операција слагања се обавља у окружењу чисте собе класе 1000, а оператери морају да носе антистатичке рукавице и маске како би избегли утицај људских загађивача. Коришћењем система визуелног поравнања за лоцирање сваког слоја материјала, тачност поравнања Кс/И осе може да достигне ± 25 μм. Што се тиче помоћних материјала, изабран је полиимидни изолациони папир отпоран на-температуру (температурна отпорност већа или једнака 260 степени), са толеранцијом дебљине која се контролише унутар ± 2 μм. Јастучни материјал користи филц од стаклених влакана са густином од 0,3 г/цм ³ за балансирање расподеле притиска. Након што је слагање завршено, укупна дебљина материјала треба да се провери методом вагања, са грешком мањом или једнаком ± 3%.
2, тачна контрола операције притискања
(1) Фино подешавање параметара опреме
Контрола температуре усваја технологију контроле температуре у више зона, а разлика у температури површине пресоване челичне плоче је мања или једнака ± 1,5 степени. Узимајући за пример одређени ФР-4 материјал, његова крива очвршћавања је подељена у три фазе: фаза претходног загревања (60-120 степени, брзина загревања 3 степена/мин), фаза очвршћавања (180 степени ± 2 степена, изолација 90 минута) и фаза накнадног очвршћавања (постепено хлађење до испод 80 степени). Праћење централне температуре плоче у реалном времену помоћу инфрацрвеног термометра да би се обезбедило одступање мање од или једнако ± 3 степена од подешене криве.
Регулација притиска усваја серво хидраулични систем, а градијент притиска се контролише унутар 5 пси/мм. За 8-слојну штампану плочу, почетни притисак је постављен на 150 пси. Када температура порасте на 120 степени (фаза топљења смоле), постепено повећавајте притисак на 400 пси, а флуктуација притиска током фазе задржавања је мања или једнака ± 10 пси. Плоче велике површине (веће или једнаке 400 мм × 500 мм) захтевају активирање функције компензације зонског притиска, која динамички прилагођава локални притисак преко матрице сензора притиска да би се обезбедила грешка уједначености дебљине плоче мања или једнака ± 5 μм.
Управљање временом прати тродимензионални принцип синергије „температурног притиска времена“. Експериментални подаци показују да је под условима од 180 степени /400 пси потребно 85-95 мин да се полуочврсти лист потпуно очврсне, а испод 80 мин, снага међуслојног љуштења опада за више од 20%. За процес дебеле бакарне фолије (веће или једнаке 70 μм), време држања треба продужити за 15-20 минута како би се осигурало да смола у потпуности испуни конкавна подручја бакарне фолије.
(2) Праћење процеса пресовања у реалном времену
Током фазе грејања, ПЛЦ систем бележи промене температуре сваког минута, а аларм се аутоматски активира када брзина грејања пређе 5 степени/мин. У овој фази фокус је на посматрању стања топљења смоле. У идеалном случају, полуочврснути лист почиње да показује стање протока у опсегу од 90-110 степени. Ако дође до превременог топљења (на пример испод 80 степени), потребно је проверити окружење за складиштење материјала (влажност треба да буде мања или једнака 5% РХ).
Током фазе изолације и одржавања притиска, трансмитер притиска се користи за праћење притиска у цилиндру у реалном времену. Када флуктуација притиска пређе ± 15 пси, систем аутоматски покреће компензациону пумпу за корекцију притиска. Истовремено, подаци о температури се снимају сваких 5 минута преко сензора термопарова инсталираних унутар челичне плоче, формирајући температурну временску криву за праћење и оптимизацију процеса.
Фаза хлађења усваја технологију хлађења са градијентом, која прво природно хлади опрему на испод 120 степени (брзина хлађења мања или једнака 5 степени/мин), а затим је преноси у тунел хлађен ваздухом (брзина ветра 2-3 м/с) ради хлађења до собне температуре. За материјале са високим ТГ (Тг већи од или једнак 180 степени), потребно је споро хлађење изнад 80 степени у трајању од 30 минута да би се смањило унутрашње напрезање. Након тестирања, овај процес може смањити деформацију штампаних плоча за више од 40%.
3, Строго тестирање и руковање након компресије
(1) Пажљива провера недостатака изгледа
Визуелна инспекција усваја осветљење извора светлости из више углова (температура боје 5000-6500К), а инспекцијско особље треба да има више од 2 године искуства и да буде у стању да идентификује мехуриће пречника већег или једнаког 0,3 мм и дефекте деламинације дужине веће или једнаке 1 мм. За преливање ивица, ласерски мерач дебљине се користи за детекцију дебљине прелива, са захтевом од мањег или једнаког 0,1 мм да би се избегло утицај на тачност накнадног глодања.
Микроскопски преглед помоћу оптичког микроскопа од 50-200к, са фокусом на посматрању ситуације пуњења смолом на споју са слепом закопаном рупом, што захтева однос празнина мањи од или једнак 5%. За области кола високе{6}}густине, међуслојно поравнање треба да се провери анализом пресека. Померање Кс/И осе треба да буде мање или једнако 50 μм, а грешка униформности дебљине смоле на З осе треба да буде мања или једнака ± 10%.
(2) Тачно мерење величине и дебљине
Мерење величине усваја инструмент за мерење слике за аутоматско скенирање дужине, ширине и положаја отвора плоче, са тачношћу координата од ± 10 μм. За неправилне плоче, усклађивање контура се постиже увозом ЦАД података, са толеранцијама димензија контролисаним унутар ± 0,05 мм.
Детекција дебљине користи микрометар за мерење укупно 5 тачака на четири угла и центру плоче. Просечна дебљина одступа од пројектоване вредности за мање или једнако ± 3%, а опсег дебљине сваке мерне тачке је мањи или једнак 50 μм. За вишеслојне плоче, потребно је без-деструктивно испитивање дебљине бакра сваког слоја коришћењем рендгенског мерача дебљине зрака, са одступањем дебљине бакра унутрашњег слоја мањим од или једнаким ± 10% и одступањем дебљине бакра спољашњег слоја мањим од или једнаким ±5%.
(3) Ефикасна поправка кварова и правилно руковање производима
Поправка дефекта: За мехуриће са површином мањом или једнаком 5 мм², користи се вакуумска технологија поправке врућим пресовањем (температура 180 степени, притисак 600 пси, време 10 мин). Након поправке, потребна је верификација поновног сечења; За микро кратке спојеве у колу, ласерска опрема за микро нагризање (пречник тачке мањи или једнак 50 μм) се користи за прецизно уклањање тачке кратког споја, а након поправке, проводљивост се потврђује тестом летеће игле. Статистике показују да успешност поправки мањих кварова може достићи и преко 90%, али је број поправки ограничен на мање или једнако 2 пута.
Establish strict defect grading standards for scrapping, and determine scrapping for any of the following situations: ① interlayer separation area>100mm ²; ② Key signal network open circuit/short circuit; ③ Warping degree>1.5%; ④ Aperture deviation>± 100 μм. Отпадне производе треба уситнити, а разлоге за отпатке треба евидентирати кроз ЕРП систем ради праћења побољшања процеса.
Процес ламинирања штампаних плоча је сложен производни процес који интегрише науку о материјалима, трансфер врућим пресовањем и контролу прецизности. Његове техничке тачке се протежу кроз цео ланац "детекције и поправке дизајна материјала за припрему слоја". Прецизним одабиром материјала, научним планирањем слагања, интелигентном контролом опреме и строгом инспекцијом квалитета, свеобухватни индикатори перформанси штампаних плоча могу се ефикасно побољшати.