多層PCBボードを作るのがとても難しいのはなぜですか

電子情報技術の発展に伴い、ますます多くの分野で多層PCBボードが使用されています。 従来、4層以上のPCBボードを「多層PCBボード」と定義し、10層以上のPCBボードを「高多層PCBボード」と定義していました。 高レベルの多層PCBボードを製造できるかどうかは、PCBボードメーカーの強度を測定するための重要な指標です。 20層以上の高レベル多層基板を製造することができ、一流の技術力を備えたPCB会社と見なされています。

1.主な生産の難しさ

従来の回路基板と比較して、高レベルの回路基板は、より厚いコンポーネント、より多くの層、より高密度のラインとビア、より大きなユニットサイズ、より薄い誘電体層など、内部空間、層間アライメント、インピーダンス制御、および信頼性を備えています。 性的要件はより厳格です。

（1）層間位置合わせの難しさ

高層ボード層の数が多いため、顧客の設計側では、PCBの各層の位置合わせに関してますます厳しい要件があります。 通常、層間の位置合わせ公差は±75μmに制御されます。 異なるコアボード層の膨張と収縮の不一致によって引き起こされる転位の積み重ねや層間の位置決め方法などの要因により、高層ボードの層間の位置合わせを制御することがより困難になります。

（2）内層の作成の難しさ

高層ボードは、高TG、高速、高周波、厚い銅、薄い誘電体層などの特殊な材料を採用しているため、内層回路の製造とグラフィックサイズの制御に対する高い要件があります。 線幅と線間隔が小さく、開回路と短絡回路が増加し、マイクロ短絡が増加し、合格率が低くなります。 細い線の信号層が多く、内層AOIの検査を見逃す可能性が高くなります。 インナーコアボードの厚みが薄く、シワになりやすく、露出やエッチングが悪くなります。 マシンが終わったときにボードを転がすのは簡単です。 完成品を廃棄するコストは比較的高くなります。

（3）プレスの難しさ

複数の内部コアボードとプリプレグが重ね合わされており、ラミネーションの製造中にスライディングプレート、層間剥離、樹脂ボイド、気泡残留物などの欠陥が発生しやすくなります。 積層構造を設計する際には、耐熱性、耐電圧、接着剤の充填量、材料の誘電体の厚さを十分に考慮し、適切な高レベルのボードプレスプログラムを設定する必要があります。

（4）掘削生産の難しさ

高TG、高速、高周波、厚手の銅製の特殊プレートを使用すると、粗さの穴あけ、バリの穴あけ、除染が困難になります。 層の数が多く、銅の総厚と板の厚さが累積されており、穴あけ工具は壊れやすいです。 多くの高密度BGAがあり、狭い穴の壁の間隔によって引き起こされるCAF障害の問題。 傾斜した穴あけの問題は、プレートの厚さによって簡単に発生します。

2.主要な生産プロセスの管理

（1）材料の選択

電子回路材料は、高レベルの基板の処理と信頼性の要件を満たすために、比較的低い誘電定数と誘電損失、および低いCTE、低い吸水性、およびより優れた高性能銅張積層板材料を備えている必要があります。

（2）積層構造設計

積層構造の設計で考慮される主な要因は、材料の耐熱性、耐電圧、接着剤の充填量、誘電体層の厚さなどです。次の主な原則に従う必要があります。

a。 プリプレグとコアボードのメーカーは一貫している必要があります。 PCBの信頼性を確保するために、プリプレグのすべての層は、単一​​の1080または106プリプレグの使用を避ける必要があります（顧客が特別な要件を持っている場合を除く）。

b。 お客様が高TGシートを必要とする場合、コアボードとプリプレグは対応する高TG材料を使用する必要があります。

c。 3OZ以上の内部基板には、樹脂含有量の高いプリプレグを使用しますが、106個すべての高樹脂プリプレグを使用する構造設計は避けてください。

d。 お客様に特別な要件がない場合、層間誘電体層の厚さの許容誤差は通常、プラス/-10パーセントで制御されます。 インピーダンスプレートの場合、誘電体の厚さの許容誤差はIPC -4101 C / Mクラスの許容誤差によって制御されます。インピーダンスの影響係数が基板の厚さに関連している場合、プレートの許容誤差もIPC{に準拠している必要があります。 {2}} C/Mクラスの許容誤差。

（3）層間アライメント制御

内層コアボードのサイズ補正の精度と生産サイズの制御は、生産で収集されたデータと履歴データの経験を通じて、高層ボードの各層のグラフィックサイズを正確に補償する必要があります。各層のコアボードの膨張と収縮を確実にするために、一定の期間。 一貫性。

（4）内層回路プロセス

従来の露光機の解像度は約50μmであるため、高レベルの基板を製造するために、レーザーダイレクトイメージングマシン（LDI）を導入して画像の解像度を向上させることができ、解像度は約20μmに達することができます。 従来の露光機のアライメント精度は±25μmで、層間アライメント精度は50μm以上です。 高精度アライメント露光機を使用することで、パターンアライメント精度を約15μmまで上げることができ、層間アライメント精度は30μm以内に制御されます。

（5）プレス加工

現在、ラミネーション前の層間位置決め方法には、主に4スロット位置決め（ピンLAM）、ホットメルト、リベット、ホットメルト、およびリベットの組み合わせが含まれます。 製品構造が異なれば、配置方法も異なります。 高層ボードの場合、4スロットポジショニング方式を使用するか、フュージョンプラスリベット方式を使用します。 OPEパンチングマシンは位置決め穴を打ち抜き、パンチング精度は±25μmに制御されています。

高層板の積層構造と使用材料に応じて、適切な積層手順を検討し、最適な加熱速度と曲線を設定し、積層シートの加熱速度を適切に下げ、高温硬化時間を延長し、樹脂を作成します流動して完全に硬化し、プレスを避けます。コンビネーションプロセス中のスライディングプレートや層間転位などの問題。

（6）掘削プロセス

各層が重なっているため、プレートと銅の層は非常に厚く、ドリルビットがひどく摩耗し、ドリルブレードが簡単に破損します。 穴の数、落下速度、回転速度を適切に調整する必要があります。 ボードの膨張と収縮を正確に測定し、正確な係数を提供します。 層の数が14層以上であるか、穴の直径が0 .2mm以下であるか、穴から線までの距離が0以下である。 175mm。 厚さ対直径の比率が12：1の段階的な穴あけは、段階的な穴あけ、正および負の穴あけ方法によって生成されます。 ドリルの先端と穴の厚さを制御し、高層ボードには可能な限り新しいドリルまたは研削ドリルを使用し、穴の厚さは25um以内に制御します。

3.信頼性テスト

高層ボードは、従来の多層ボードに比べて厚く、重く、ユニットサイズが大きく、対応する熱容量も大きくなっています。 溶接中はより多くの熱が必要になり、溶接高温時間が長くなります。 217度（錫-銀-銅はんだの融点）で50秒から90秒かかり、高レベル基板の冷却速度が比較的遅いため、リフロー試験の時間が長くなります。