PCB sluoksnio nuokrypio analizė

Didėjant integrinių grandynų pakuotės tankiui, sujungimo linijos yra labai koncentruotos, todėl plačiai naudojamos daugiasluoksnės plokštės. Daugiasluoksnės plokštės yra sudarytos iš vidinio sluoksnio grandinių plokščių, pusiau sukietėjusių lakštų ir išorinio sluoksnio vario folijos, kurios yra suspaudžiamos kartu naudojant aukštos temperatūros ir aukšto slėgio preso procesą, o tada prijungiami prie kiekvieno grandinės sluoksnio per skyles, kad būtų pasiektas jų elektrinis veikimas. Tam reikalingas didelis tikslumas santykinėje padėtyje tarp persidengiančių taškų ir varinės folijos skylių kiekviename grandinės sluoksnyje, nes priešingu atveju didelis nuokrypis sukels gaminio trumpąjį jungimą arba atviros grandinės pašalinimą. Todėl kelių sluoksnių plokštėms labai svarbu pasiekti tikslų lygiavimą tarp sluoksnių.

Bendras PCB plokštės sluoksnio nuokrypio apibrėžimas:

Sluoksnio nuokrypis reiškia koncentriškumo skirtumą tarp PCB plokštės sluoksnių, kuriuos iš pradžių reikėjo išlyginti. Reikalavimų apimtis kontroliuojama pagal skirtingų PCB plokščių tipų projektavimo reikalavimus. Kuo mažesnis atstumas tarp jo skylių ir vario, tuo griežtesnė kontrolė užtikrina jo laidumą ir perteklinę srovę.

Dažniausiai naudojami sluoksnio nuokrypio nustatymo gamybos procese metodai:

Pramonėje dažniausiai naudojamas metodas yra pridėti koncentrinių apskritimų rinkinį kiekviename gamybos lentos kampe ir nustatyti atstumą tarp koncentrinių apskritimų pagal gamybos plokštės sluoksnio nuokrypio reikalavimus. Gamybos proceso metu koncentrinių apskritimų nuokrypis tikrinamas rentgeno tikrinimo mašina arba rentgeno spindulių gręžimo tiksline mašina, kad būtų patvirtintas jų sluoksnio nuokrypis.

Tikslus lygiavimas tarp sluoksnių yra viena iš svarbiausių daugiasluoksnių plokščių gamybos aplinkų. Tačiau yra daug veiksnių, turinčių įtakos tiksliam lygiavimui tarp sluoksnių, daugiausia įskaitant vidinio sluoksnio grandinės šerdies plokščių ekspozicijos išlygiavimo nuokrypį, PE perforavimo tikslumą, plokštės susitraukimą, presavimo nuokrypį, gręžimo tikslumą ir kt. Aukšta temperatūra ir aukštas slėgis yra visiškai uždaras. preso sąlygos yra linkusios į sluoksnio nukrypimą ir iškritimą, o nukrypimo priežastį sunku patvirtinti dėl to, kad plokštė jau buvo presuota.

Laminavimo procesas yra sudėtingas fizinės ir cheminės reakcijos procesas, todėl labai svarbu suderinti presavimo plokštės parametrus. Būtina organiškai suderinti laminavimo parametrus „temperatūra, slėgis ir laikas“. Taikant kelių pakopų slėgio suspaudimo metodus, pirma, ankstyvoje kaitinimo stadijoje derva pamažu pradeda tirpti kaitinant, o klampumas mažėja prieš pasiekiant viso srauto etapą. Reikėtų užtikrinti mažesnį slėgį, kad derva, kuri pradeda tirpti, visiškai liestųsi su grublėtu vario paviršiumi, kuris paprastai vadinamas kontaktiniu slėgiu. Vėliau derva pradeda tekėti ir kietėti, o atitinkamas temperatūros diapazonas yra maždaug 80–130 laipsnių. Šiame temperatūros diapazone esanti derva yra visiškai tekanti. Kitame etape turėtų būti užtikrintas pakankamas slėgis, kad derva greitai tekėtų, kad užpildytų tarpus tarp laidų ir sukurtų stiprų sukibimą su kiekvienu vario sluoksniu. Tai yra šildymo greičio ir aukšto slėgio laiko pasirinkimo ir valdymo problema.

Laminarinis tempimas yra tempimo pokytis, kurį sukelia vidinės šerdies plokščių aukštoje temperatūroje ir aukšto slėgio presavimo procesas. Dėl tokių veiksnių kaip plokštės storis, liekamasis vario kiekis, vario storis, rašto atskyrimas, PP tipas ir kiekis, kiekvieno šerdies plokštės sluoksnio plėtimosi ir susitraukimo pokyčiai yra nenuoseklūs.

Sulenktos plokštės kniedijimo metu dėl tokių veiksnių kaip per didelis spaudimas ant kniedijimo mašinos pagrindinio veleno, mažas reguliavimo vinių aukštis arba išgręžtų ir išsilydžiusių klijų dalelių PP angos, plonų šerdies plokščių ( paprastai mažiau nei arba lygūs 0,13 mm) yra linkę pažeisti kniedijimo proceso metu. Presavimo proceso metu pažeistos šerdies plokštės neveikia fiksuota kniedžių tempimo jėga ir dėl tokių veiksnių, kaip PP klijų srautas, ji labai nukryps, todėl atsiras sluoksnio nuokrypio defektai.

Siekdami išspręsti sluoksnių nuokrypio problemą, gamintojai turėtų imtis visapusiškų aptikimo, kontrolės ir korekcinių priemonių. Gamybos proceso metu turi būti atliekami griežti kiekvienos gamybos grandies kokybės patikrinimai, pvz., sluoksnio skylių storis, diafragma ir gręžimo kokybė. Tuo pačiu metu moderni automatinio valdymo įranga ir pažangi korekcijos technologija gali veiksmingai sumažinti arba pašalinti sluoksnių nuokrypių problemas.