ניתוח סטיית שכבת PCB

ככל שהצפיפות של אריזת מעגלים משולבים עולה, קווי החיבור מרוכזים מאוד, מה שהופך את לוחות המעגלים הרב-שכבתיים לשימוש נרחב. לוחות מעגלים רב-שכבתיים מורכבים ממעגלי שכבה פנימית, יריעות חצי מבושלות ורדיד נחושת השכבה החיצונית, הנלחצים יחדיו בתהליך הטמפרטורה הגבוהה והלחץ הגבוה של מכבש, ולאחר מכן מחוברים לכל שכבת מעגל באמצעות דרך- חורים כדי להשיג את הביצועים החשמליים שלהם. הדבר מצריך דיוק גבוה במיקום היחסי בין נקודות החפיפה והחורים של רדיד נחושת בכל שכבה של המעגל, אחרת סטייה משמעותית תוביל לקצר חשמלי של המוצר או גריטה של ​​מעגל פתוח. לכן, השגת יישור מדויק בין שכבות הוא חיוני עבור לוחות מעגלים רב-שכבתיים.

הגדרה כללית של סטיית שכבת לוח PCB:

סטיית שכבה מתייחסת להבדל בריכוזיות בין השכבות של לוח PCB שדרשו במקור יישור. היקף הדרישות נשלט בהתאם לדרישות התכנון של סוגי לוחות PCB שונים. ככל שהמרחק בין החורים שלו לנחושת קטן יותר, כך הבקרה קפדנית יותר כדי להבטיח את יכולת הולכה וזרם יתר שלו.

השיטות הנפוצות לזיהוי סטיית שכבות בתהליך הייצור הן:

השיטה הנפוצה בתעשייה היא הוספת קבוצה של עיגולים קונצנטריים בכל פינה של לוח הייצור, וקביעת המרווח בין המעגלים הקונצנטריים בהתאם לדרישות הסטייה של שכבת לוח הייצור. במהלך תהליך הייצור, הסטייה של המעגלים הקונצנטריים נבדקת על ידי מכונת בדיקת רנטגן או מכונת מטרה לקידוח רנטגן כדי לאשר את סטיית השכבה שלהם.

מימוש יישור מדויק בין שכבות הוא אחת הסביבות הקריטיות ביותר לייצור מעגלים רב-שכבתיים. עם זאת, ישנם גורמים רבים המשפיעים על יישור מדויק בין שכבות, בעיקר כולל סטיית יישור החשיפה של לוחות ליבת מעגל השכבה הפנימית, דיוק ניקוב PE, כיווץ לוח, סטיית לחיצה, דיוק בקידוח וכו'. תנאי העיתונות מועדים לסטיית שכבות וגרוטאות, וקשה לאשר את הסיבה לסטייה בגלל העובדה שהצלחת כבר נלחצה.

תהליך הלמינציה הוא תהליך ריאקציה פיזיקלי וכימי מורכב, וההתאמה של פרמטרי לוח הלחיצה היא קריטית. יש צורך להתאים באופן אורגני את פרמטרי הלמינציה "טמפרטורה, לחץ וזמן". עבור שיטות דחיסת לחץ רב-שלביות, ראשית, בשלב המוקדם של החימום, השרף מתחיל בהדרגה להימס בעת חימום, והצמיגות יורדת לפני שהוא מגיע לשלב הזרימה המלאה. יש לספק לחץ נמוך יותר כדי להבטיח שהשרף שמתחיל להימס יוצר קשר מלא עם משטח הנחושת הגסה, אשר מכונה בדרך כלל לחץ מגע. לאחר מכן, השרף מתחיל לזרום ולהתמצק, עם טווח טמפרטורות מקביל של כ-80 מעלות ~ 130 מעלות. השרף בטווח טמפרטורות זה זורם במלואו. בשלב הבא, יש לספק לחץ מספיק כדי לעזור לשרף לזרום במהירות כדי למלא את הרווחים בין החוטים וליצור הידבקות חזקה עם כל שכבת נחושת. זו הבעיה של בחירה ושליטה בקצב החימום ובתזמון הלחץ הגבוה.

מתיחה למינרית היא שינוי המתיחה הנגרם מתהליך הלחיצה בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה של לוחות הליבה הפנימית. בשל גורמים כגון עובי צלחת, שיעור נחושת שיורי, עובי נחושת, הפרדת תבנית, סוג וכמות PP, שינויי ההתרחבות וההתכווצות של כל שכבת לוח הליבה אינם עקביים.

במהלך תהליך הריתוק של הצלחת הכפופה, עקב גורמים כמו לחץ מוגזם על הפיר הראשי של מכונת הריתוק, גובה נמוך של המסמרים המתכווננים, או נוכחות של חלקיקי דבק קדחים ומומסים בפתח PP, לוחות ליבה דקות ( בדרך כלל פחות או שווה ל-0.13 מ"מ) מועדים לנזק במהלך תהליך הריתוק. במהלך תהליך הלחיצה, לוח הליבה הפגועה אינו נתון לכוח המתיחה הקבוע של המסמרות, ותחווה סטייה משמעותית בהשפעת גורמים כמו זרימת דבק PP, וכתוצאה מכך פגמים בסטיית השכבה.

על מנת לפתור את בעיית סטיית השכבות, על היצרנים לנקוט באמצעי איתור, בקרה ותיקון מקיפים. במהלך תהליך הייצור יש לבצע בדיקות איכות קפדניות לכל חוליית ייצור, כגון עובי, פתח ואיכות הקידוח של החורים בשכבה. יחד עם זאת, ציוד בקרה אוטומטי מודרני וטכנולוגיית תיקון מתקדמת יכולים להפחית או לבטל ביעילות בעיות סטיית שכבה.