Produkcja płytek PCB z mikroprzelotkami

Pierwszą decyzją jest to, czy przelotki muszą być ułożone jeden na drugim

Ułożone mikroprzelotki to wybór architektoniczny, który ma konsekwencje produkcyjne. Powinien on rozwiązać widoczne ograniczenie w zakresie routingu lub gęstości połączeń, a nie występować jako domyślna funkcja na każdej płytce HDI.

Kolejne mikrootwory laserowe zajmują zasadniczo tę samą pozycję XY w warstwach dielektrycznych. Każdy nowy poziom trafia na połączenie bazowe, zazwyczaj wymagając przygotowanej, wypełnionej miedzią i pokrytej pokrywką struktury, zdolnej do podtrzymania kolejnego mikrootworu. Taki układ pozwala zachować kanały prowadzenia pod elementami o małej podziałce. Tworzy również dodatkowe interfejsy miedź-miedź, które wymagają uwagi podczas kwalifikacji procesu.

Dyskusja inżynierska firmy Highleap rozpoczyna się od rozgałęzień i łączności warstwowej: odstępu między elementami, pola padów, ograniczeń ścieżek/przestrzeni, płaszczyzn odniesienia, grubości dielektryka, ciężaru miedzi i dopuszczalnych lokalizacji przelotek. Jeśli zmiana układu powoduje zmianę ścieżek powrotnych lub impedancji, kompromis ten należy do oceny projektu elektrycznego klienta.

Zapoznaj się z naszymi materiałami dotyczącymi produkcji płytek HDI PCB i projektowania układów HDI stack-up, aby uzyskać szerszy wybór rozwiązań konstrukcyjnych. Ta strona koncentruje się na umożliwieniu produkcji i obsługi łańcuchów mikroprzelotek ułożonych w stosy poprzez kwalifikację.

Najtrudniejszą częścią jest ukryty interfejs miedziany

Ułożone mikrootwory są często przedstawiane jako prosta droga do gęstszego okablowania. W przypadku produktów o długiej żywotności i wysokiej wydajności, ważniejsza jest integralność połączenia między miedzianym wypełnieniem jednego poziomu a polem docelowym lub nakładką podtrzymującą kolejny poziom. Lokalne puste przestrzenie, niepełne wypełnienie, słabe wiązanie metalurgiczne, zanieczyszczenia lub odchylenia procesowe mogą prowadzić do ukrytego osłabienia połączeń.

Nie jest to teoretyczny zarzut wobec wszystkich mikroprzelotek ułożonych warstwowo. Jest to znany problem kwalifikacyjny. W 2019 roku IPC publicznie ostrzegało, że niektóre uszkodzenia mikroprzelotek wykrywano dopiero po akceptacji płytki drukowanej – podczas lutowania rozpływowego, badania naprężeń w montażu lub użytkowania w terenie – i podkreślało ryzyko słabych styków między tarczą a wypełnieniem miedzianym. Ostrzegało również, że sama konwencjonalna kontrola zgładów może nie wykryć wszystkich ukrytych defektów.

W przypadku programów o wysokiej niezawodności należy omówić próbki w łańcuchach przelotowych, narażenie na lutowanie rozpływowe, monitorowanie rezystancji podczas odpowiednich naprężeń termicznych, kryteria zgładu oraz wymagania akceptacji specyficzne dla klienta. Należy skorzystać z odpowiedniej wersji umownej specyfikacji IPC lub OEM. Ani ostrzeżenie IPC, ani pojedynczy wynik testu nie oznaczają, że każda konstrukcja piętrowa jest niebezpieczna — ani że każda przetestowana konstrukcja jest uznawana za uniwersalną.

Jak Highleap ocenia stos produkcyjny

Produkcja płytek PCB z mikroprzelotkami warstwowymi to powtarzalny proces. Jego koszt i trudności techniczne wynikają z konieczności przygotowania każdego poziomu do obsługi kolejnego, a nie po prostu z użycia mniejszej wiertarki. Dokładny przebieg procesu zależy od systemu laminatów i metody stosowanej w fabryce; poniżej przedstawiamy kolejność, którą ustalamy z klientami podczas przeglądu technicznego.

1. Zamroź definicję rdzenia i pary warstwUdokumentuj rdzeń, każdy dielektryk, masę miedzi, grubość gotowego produktu, ukryte połączenia i lokalizacje stosów. Przypisz jednoznaczny numer warstwy do każdego początku i końca mikroprzelotki.
2. Zalaminuj i odsłonij docelową miedźZbuduj kolejną warstwę dielektryczną; wywierć laserowo otwór do tarczy, zachowując odpowiednie warunki dopasowania i głębokości. Przygotowanie tarczy wpływa na późniejszą jakość interfejsu.
3. Metalizacja, wypełnienie i przygotowanie powierzchni lądowaniaOkreśl galwanizowane wypełnienie miedzią i zakryj miejsce, gdzie kolejny mikroprzelot musi znaleźć się bezpośrednio nad nim. Kontroluj jakość pokrycia, puste przestrzenie, płaskość i późniejsze przygotowanie powierzchni miedzi.
4. Powtarzaj tylko zatwierdzone poziomy ułożeniaKażdy dodatkowy cykl budowy wiąże się z koniecznością obsługi, laminowania i sterowania interfejsem. Zmiany wysokości stosu lub przejście na przejścia schodkowe należy traktować jako modyfikację projektu.
5. Sprawdź łańcuch, a następnie zaplanuj ekspozycję montażuPrzejrzyj opublikowane kryteria produkcji i dowody kwalifikacyjne. Jeśli przelotka w padzie znajduje się pod układem BGA, wyrównaj gotową powierzchnię i przeprowadź reflow z zespołem PCBA.

Kwalifikacja dostawcy Stacked-Microvia: proś o dowody, a nie o przymiotniki

Maksymalna liczba warstw u dostawcy HDI nie mówi, czy jego proces układania przelotek wypełnionych miedzią jest zgodny z Państwa konstrukcją. Dla menedżerów ds. zaopatrzenia i zespołów ds. jakości OEM przydatne są dane dotyczące konkretnego łańcucha przelotek, laminatu i ekspozycji testowej.

Zalecamy zablokowanie celu akceptacji na etapie zapytania ofertowego (RFQ). Mikroskop próbki potwierdza warunki w danym miejscu próbki; nie jest on równoważny z testami niezawodności opartymi na wydajności. Podobnie, test elektryczny w temperaturze pokojowej może nie wykryć słabości pojawiającej się pod wpływem naprężeń termicznych. Odpowiednia kombinacja zależy od ryzyka zastosowania i specyfikacji klienta.

Highleap może koordynować zaawansowaną produkcję płytek PCB z montażem PCB i dostawą komponentów , gdy ten sam program wymaga montażu powierzchniowego SMT, montażu układów BGA, inspekcji i testów funkcjonalnych. Wczesna koordynacja produkcji/montażu ma znaczenie, zwłaszcza gdy struktury przelotek w padach znajdują się w mikrorastrach BGA.

Od proponowanego zestawienia wskaźników HDI do znaczącej wyceny

Wycena mikroprzelotów warstwowych powinna uwzględniać sposób, w jaki płytka zostanie wykonana: liczbę cykli montażu, poziomy wypełnienia miedzią, relacje między przelotkami zakopanymi, system materiałowy, wydajność panelu, inspekcję i kwalifikację niezawodności. Dwie płytki o tym samym zarysie i liczbie warstw mogą mieć bardzo różne ścieżki technologiczne i ryzyko.

Współpracujemy z międzynarodowymi zespołami inżynieryjnymi i zaopatrzeniowymi, w tym z europejskimi i izraelskimi programami OEM, które potrzebują odpowiedzialnego chińskiego partnera do produkcji płytek PCB. W przypadku tych zespołów, zatwierdzenie dostawcy często obejmuje dokumentację inżynieryjną, identyfikowalność produkcji, materiały i dokumentację RoHS/REACH (jeśli ma to zastosowanie), warunki poufności oraz umowę dotyczącą wysyłki i zakresu kontroli. Szczegóły te powinny zostać ustalone wraz z ofertą techniczną, a nie po zatwierdzeniu prototypu.

Dlaczego warto wybrać firmę Highleap w programie tworzenia płytek PCB z mikroprzelotkami?

Highleap Electronics to chiński partner w zakresie produkcji płytek PCB i PCBA, oferujący publicznie opisane technologie wiercenia laserowego HDI, procesy układania warstwowego z wypełnieniem miedzią, laminowanie wielowarstwowe oraz zintegrowane opcje montażu elektroniki. Jesteśmy odpowiedni dla zespołów, które chcą omówić decyzje dotyczące gęstości ścieżek i ryzyka produkcyjnego z dostawcą inżynieryjnym, a nie kupować generycznej płytki określonej jedynie liczbą warstw.

Celem jest projekt, który może przejść od etapu oceny inżynieryjnej do zatwierdzonej, powtarzalnej wersji produkcyjnej. Wymaga to uzgodnienia faktycznej geometrii stosu, odpowiedniego materiału i sekwencji procesów oraz dowodów niezawodności proporcjonalnych do ryzyka związanego z produktem. Podziel się swoją konstrukcją stosu i poproś o rozmowę z Highleap na temat produkcji.