Современный производитель печатных плат для сложных и специализированных процессов.

Передовые и высокотехнологичные технологии изготовления печатных плат

Рисунок 1. Передовые и высокосложные технологии изготовления печатных плат.

Компания Highleap Electronics производит жесткие, HDI, высокочастотные, высокоскоростные, с большим количеством меди, гибкие, жестко-гибкие, с металлическим сердечником, керамические и теплоотводящие печатные платы, а также осуществляет сборку печатных плат после изготовления. Наши передовые производственные возможности охватывают глухие и скрытые переходные отверстия, многослойные и смещенные микропереходные отверстия, заполнение переходных отверстий смолой и медью, VIPPO, обратное сверление, длинные и короткие золотые контакты, селективное гальваническое покрытие, пазы и полости контролируемой глубины, металлизацию краев, специальные низкопотерные ламинаты, гибридные многослойные структуры, медные контакты, специальные покрытия и структуры с жестко контролируемым импедансом.

Для плат, сочетающих в себе несколько сложных требований, команды Highleap по CAM-технологиям и технологическому проектированию определяют единый совместимый производственный маршрут до выпуска. Последовательность ламинирования, сверления, заполнения, нанесения медного покрытия, селективного гальванического покрытия, подготовки материала, нанесения паяльной маски, обработки поверхности, контроля качества и окончательной механической обработки планируется с учетом требований к готовой печатной плате, чтобы один специальный процесс не создавал неконтролируемого конфликта с другим.

Высокотехнологичное производство печатных плат

От обычной многослойной платы с одной специальной особенностью до высокоплотной конструкции, сочетающей в себе HDI, заполненные переходные отверстия, обратное сверление, длинные и короткие контакты с твердым золотом, специальные ВЧ-материалы, полости и жесткий контроль импеданса, Highleap рассматривает весь процесс изготовления как единую производственную задачу. Цель состоит в сохранении выпущенной электрической и механической конструкции, одновременно преобразуя ее в производственные данные, программы обработки, технологические ветви и точки контроля, которые можно контролировать непосредственно на заводе.

Матрица возможностей передового производства печатных плат

Современные технологии изготовления печатных плат охватывают не только количество слоев, минимальную ширину линий и диаметр сверла. Следующие семейства возможностей представляют собой структуры и процессы, которые могут существенно изменить технологический маршрут, последовательность работы оборудования, управление процессом или план контроля качества.

семейство возможностей	Структуры и процессы	Влияние производства
Развитие посредством структур	Скрытые переходные отверстия, заглубленные переходные отверстия, механические скрытые переходные отверстия, лазерные микропереходные отверстия, многослойные/шахматные/пропускные микропереходные отверстия, межсоединения любого слоя, переходные отверстия в контактной площадке.	Вносит изменения в определение подсистемы сборки, циклы ламинирования, метод сверления, стратегию металлизации и совмещения.
Путем заполнения и закупоривания	Заделка смолой, непроводящая засыпка, медная засыпка, заполненные и заглушенные переходные отверстия, VIPPO, засыпка скрытых переходных отверстий, засыпка микропереходных отверстий, заглушка паяльной маской.	Добавляет заполнение, отверждение, выравнивание и/или покрытие на определенных этапах производства.
HDI и последовательное построение	1+N+1, 2+N+2, 3+N+3, любой слой HDI, многократные циклы построения, многослойные структуры.	Повторяет процессы ламинирования, лазерного сверления, металлизации, заполнения сквозных отверстий и визуализации, вместо того чтобы полагаться на одно окончательное многослойное ламинирование.
SLP / mSAP	Печатные платы, имитирующие подложку, модифицированная полуаддитивная технология обработки, сверхтонкие проводники и тонкошаговый вывод BGA-компонентов.	В данной работе используется тонкий слой затравки из меди и селективное наращивание проводника, а не традиционный метод обработки толстого слоя меди.
Специальное бурение	Обратное сверление, многоуровневое обратное сверление, обратное сверление сверху/снизу, сверление с контролируемой глубиной, вторичное сверление, отверстия под прессовую посадку, зенковка и развальцовка.	Добавляет специализированные программы ЧПУ и управление осью Z / обработкой отверстий.
Пазы, канавки и полости	Пазовые соединения с покрытием, глухие пазы, глухие пазы с регулируемой глубиной, ступенчатые канавки, карманы, полости, полости с покрытием и полуметаллизированные конструкции различной глубины.	Механическая обработка может потребоваться до металлизации, после нанесения покрытия или в несколько этапов.
Профили и публикация материалов панельных дискуссий	Сложные контуры, прецизионная фрезеровка, V-образная фрезеровка + фрезеровка, выступы, фаска/скос, ступенчатые кромки и специальные отламывающиеся конструкции.	Изменяет поддержку панелей, траекторию движения инструмента и точку, в которой можно отпустить окончательный контур.
Золотые пальцы	Длинные и короткие, расположенные в шахматном порядке, сегментированные, двусторонние и разной длины кольца; твердое золото; выборочное золото; скошенные края/фаска.	Требуется селективное электролитическое осаждение, временные токовые пути, маскирование и контролируемая окончательная обработка кромок.
Металлизация кромок	Полное/частичное/селективное покрытие кромок, гальванизированные боковые стенки, заземляющая/экранирующая кромка и специальные контакты кромок.	Отдельные кромки должны быть металлизированы, в то время как плата остается закрепленной в панели.
Зубчатые выступы и хромированные полуотверстия	Зубчатые отверстия, отверстия в форме полумесяца, пластинчатые полусквозные отверстия и зубчатые края модулей.	Используется последовательность сверление → пластина → фрезеровка с контролируемым обнажением ствола и качеством кромки.
Специальное медное покрытие	Селективное нанесение дополнительной меди на отверстия, локальное наращивание меди, толстое медное покрытие, заполнение медью переходных отверстий и методы нанесения покрытия, разработанные специально для данного проекта.	Позволяет контролировать толщину медного слоя локально, а не наносить его равномерно по всей поверхности.
Смешанные виды отделки поверхности	ENIG + твердое золото, ENEPIG + твердое золото, HASL + твердое золото, выборочное золото и многослойная отделка.	Для нанесения гальванических и химических покрытий требуется локальное маскирование/защита и контролируемый заказ.
Специальная паяльная маска и функциональная печать	Съемная маска, тонкие перегородки для паяльной маски, выборочные отверстия в маске, заглушки/накладки на переходные отверстия, углеродные чернила и специальные защитные зоны.	Добавляет специализированные операции по созданию макетов, печати/покрытию, отверждению и контролю качества.
Материалы для радиочастотного и микроволнового излучения	Rogers, PTFE/RT-duroid, Taconic, Arlon, керамический PTFE и другие низкопотерные радиочастотные ламинаты.	Можно изменять параметры сверления, активации плазмы/поверхности, ламинирования, медной фольги и управления диэлектриком.
Высокоскоростные цифровые материалы	Megtron, Isola/FR408HR-класса, высокоскоростной FR-4, ламинаты с низкими и сверхнизкими потерями.	Требуется контролируемая конструкция диэлектрика, выбор шероховатости меди и стабильное высокоскоростное ламинирование.
Складчатые гибридные материалы	Конструкции Rogers + FR-4, PTFE + FR-4, RF + цифровые, Megtron + Isola и конструкции со смешанным диэлектриком.	Разнородные материалы должны быть соединены и иметь контролируемые размеры в одном многослойном пакете.
Контролируемый импеданс	Односторонние, дифференциальные, высокоточные структуры, образцы с контролируемой диэлектрической проницаемостью и образцы TDR.	Сопоставляет материал, прессованный диэлектрик, толщину меди, геометрию производственных дорожек и электрическую проверку.
Тяжелая/смешанная медь	Толстостенная медь, толстая медь, медь смешанного веса, толстая медь + тонкая линия и местные требования к толстостенной меди.	Изменяет компенсацию травления, расстояние между травителями, потребность в смоле и баланс меди.
Встроенные тепловые структуры	Медная монета, медная вставка, встроенный медный стержень, теплоотвод и тепловые переходные отверстия.	Добавляет функции обработки полостей/вкладышей, вставки металла, заполнения смолой, ламинирования и контроля плоскостности.
Печатная плата с металлическим сердечником	Конструкции с алюминиевым сердечником, медным сердечником и изолированной металлической подложкой.	Вместо традиционного полностью органического многослойного метода используется теплопроводящая металлическая основа и диэлектрик.
Керамические Печатные платы	Al₂O₃, AlN, Si₃N₄, DBC, DPC, AMB, толстая пленка, тонкая пленка, LTCC и HTCC.	В нем используются технологии металлизации и подложки, специфичные для керамики, а не стандартные технологии изготовления FR-4.
Гибкий / жестко-гибкий	Многослойные гибкие материалы, материалы высокой плотности (HDI flex), жестко-гибкие материалы, полугибкие материалы, материалы сверхдлинной гибкости, контакты ZIF, ребра жесткости, защитные покрытия и экранирование.	Изменения в системе материалов, ламинировании, конструкции зоны изгиба, армировании и обращении.
Специальные размеры	Ультратонкие, толстые, длинные, крупноформатные, узко-длинные, неправильной и нестандартной формы доски.	Изменения в оснастке, поддержке, использовании панелей, обработке и контроле размеров.
Специальная панельная дискуссия	Пользовательские массивы, шаговый метод, V-образная насечка, фрезерованная панель, комбинированная V-образная насечка/фрезеровка, отламывающиеся выступы, границы оснастки и балансировка меди.	Конструкция панелей, изготовленных с помощью CAM-технологий, становится частью процесса повышения производительности, оптимизации сборки и обеспечения стабильности последующих технологических процессов.
Лазерные процессы	Лазерное сверление, лазерная микрорезка, лазерная резка/разделение панелей, лазерное вскрытие отверстий и лазерная маркировка (при необходимости).	Внедряет специализированные лазерные программы и системы управления нагревом/регистрацией, отличающиеся от механических инструментов.
Специальная маркировка	Лазерная маркировка, QR-код/штрихкод, серийный номер, код даты/партии и постоянная идентификация.	Добавляет данные для отслеживания происхождения, обеспечивая при этом защиту контактов, паяемых поверхностей и радиочастотных структур.

Усовершенствованные структуры переходных отверстий: глухие переходные отверстия, скрытые переходные отверстия и микропереходные отверстия.

Переходное отверстие становится передовой технологической структурой, когда его начальные/конечные слои или метод формирования изменяют последовательность построения. Скрытые переходные отверстия создаются на внутренней подплате перед последующим ламинированием. Глухие переходные отверстия соединяют внешний слой с заданным внутренним слоем и могут быть сформированы механическим или лазерным способом. Микропереходные отверстия поддерживают плотные межсоединения и могут быть расположены в стопках, в шахматном порядке, с пропуском соединений или использоваться как часть архитектуры с любым количеством слоев.

В системах автоматизированного проектирования (CAM) каждая группа переходных отверстий соотносится с этапом ее изготовления. Для стека, содержащего лазерные микропереходные отверстия L1-L2, скрытые переходные отверстия L2-L5 и сквозные отверстия, требуются отдельные данные и этапы обработки. Поэтому определение длины переходного отверстия относится к структуре стека и технологическому маршруту, а не только к схеме сверления готового изделия.

Производственные возможности Highleap в области HDI-печатных плат включают в себя изготовление печатных плат с глухими/скрытыми переходными отверстиями, микропереходными отверстиями, переходными отверстиями в контактных площадках и последовательным ламинированием.

Заполнение и герметизация с помощью: смоляная пробка, медная заправка, заполнение и герметизация, а также VIPPO.

Заполнение, герметизация и заглушка отверстий описывают различные состояния готового изделия. Заполнение паяльной маской закрывает или покрывает отверстие в процессе нанесения паяльной маски. Заполнение смолой заполняет ранее металлизированное отверстие непроводящей смолой, которая отверждается и выравнивается. Заполнение медью создает медный слой в объеме отверстия посредством электролитического осаждения. Заполненные и заглушенные отверстия добавляют гальванизированную поверхность поверх заполненной структуры.

VIPPO (via-in-pad plated over) — это технология, требующая планарной и металлизированной контактной площадки для компонентов, позволяющая устанавливать BGA, QFN и другие компоненты с малым шагом выводов непосредственно над контактной площадкой без образования открытого отверстия, оттягивающего припой от соединения. При использовании VIPPO в конструкциях с высокой плотностью выводов (HDI) или последовательной ламинацией, заполнение контактных площадок может стать частью цикла наращивания перед добавлением следующего уровня диэлектрика или микроконтактных площадок. После определения требований к наращиванию и заполнению контактных площадок, на плате HDI выполняется сборка и проверка изготовленных контактных площадок с помощью трафарета, размещения компонентов и проверки паяного соединения.

В случае структур с внутренними переходными отверстиями заполнение смолой и выравнивание поверхности также могут быть выполнены до последующего ламинирования. Это создает более ровную поверхность подложки и предотвращает необходимость соединения открытых металлизированных отверстий следующим диэлектриком.

Производство печатных плат с использованием технологий HDI, последовательного ламинирования, SLP и mSAP.

HDI — это семейство многослойных конструкций, а не один технологический процесс. В архитектурах 1+N+1, 2+N+2, 3+N+3 и многослойных архитектурах используется один или несколько циклов ламинирования, лазерного сверления, металлизации, заполнения переходных отверстий и формирования изображения. В многослойных микропереходных отверстиях нижняя структура должна быть заполнена и достаточно плоской для размещения следующего уровня межсоединений, в то время как в конструкциях со смещением используется боковое смещение между слоями многослойной структуры.

Highleap также поддерживает технологию изготовления печатных плат, аналогичную технологии Substrate-Like, для создания структур с более высокой плотностью. Технология mSAP начинается с гораздо более тонкой затравки из меди, чем при традиционном субтрактивном процессе, выборочно формирует проводник, а затем удаляет открытую затравку из меди методом импульсного травления. Это позволяет получить более тонкие профили проводника для плотного вывода BGA-компонентов и плотности межсоединений, сравнимой с корпусированием.

Как в технологиях HDI, так и в технологиях SLP, архитектура производства определяется структурой слоев и расположением переходных отверстий. Количество слоев само по себе не описывает необходимую сложность процесса.

Запросить ценовое предложение на одностороннюю печатную плату

Обратное бурение и специальные методы бурения

Обратное бурение и многоглубинное обратное бурение

Обратное сверление удаляет неиспользованный металлизированный участок за последним функциональным переходным отверстием. Сначала создается и покрывается металлом переходное отверстие как обычное межсоединение; затем сверло с контролируемой глубиной удаляет проводящий вывод с заданной стороны. Для высокоскоростных плат с большим количеством слоев может потребоваться несколько групп обратного сверления различной глубины, включая операции с верхней и нижней сторон.

Возможность обратной сверления печатных плат в Highleap используется для высокоскоростных каналов, где контроль сквозных отверстий является частью обеспечения целостности сигнала.

Вторичное/последующее сверление после нанесения покрытия

Некоторые отверстия необходимо создавать только после предварительной операции нанесения покрытия или травления. Система CAM помещает эти элементы в более позднюю программу сверления, чтобы они не участвовали в процессе, который должен происходить до образования окончательного отверстия. Поздняя стадия сверления также может сочетаться со специальными механическими или неметаллизированными элементами.

Запрессованные и прецизионно покрытые отверстия

Для запрессовываемых соединений необходимо, чтобы конечный диаметр и толщина медного покрытия отверстия оставались в пределах допустимого диапазона механической посадки. Поэтому размер сверла и допуск на гальваническое покрытие должны проектироваться совместно, а не проверяться по отдельности.

Зенковка, зенковка и ступенчатое сверление

Зенковка создает коническое углубление; зенковка создает цилиндрическую ступеньку. Для сверления с контролем глубины и ступенчатого сверления требуются четко заданные опорная сторона, диаметр, угол/глубина и допуск. Эти операции генерируются в виде специализированных программ для станков с ЧПУ, а не интерпретируются из стандартного файла сверления круглых отверстий.

Пазовые соединения, глухие пазы, полости, карманы и обработка с контролируемой глубиной.

Металлизированные/покрытые пазами

Паз, стенки которого должны быть покрыты медью, необходимо сформировать до соответствующего этапа металлизации. Его нельзя рассматривать как окончательную обработку профиля. CAM-система отделяет данные о пазах с покрытием от данных о механических пазах без покрытия и проверяет окружающую медь, геометрию инструмента и последующую трассировку.

Глухие пазы и ступенчатые канавки с регулируемой глубиной

Глухие пазы, пазы неполной глубины и ступенчатые канавки определяются по осям X/Y и Z. На готовом чертеже должны быть указаны опорная сторона, контур, глубина или остаточная толщина материала и допуск. Ступенчатая канавка может создавать механическое уплотнение, локальный переход толщины, экранирующий выступ, тепловой интерфейс или зону полугибкого изгиба.

Металлизированные/полуметаллизированные конструкции контролируемой глубины

Если для готового изделия требуется как область с покрытием, так и последующая незащищенная область, то в процессе обработки можно преднамеренно разделить процесс на две операции. На начальном этапе происходит нанесение меди на паз/отверстие; последующий этап фрезерования с контролируемой глубиной создает окончательную ступенчатую геометрию.

полости печатных плат и металлизированные полости

В полости можно утопить компонент, кристалл, экран или теплоотводящий элемент под поверхностью платы. Изготовление полости без металлизации — это, в основном, высокоточная механическая операция. Изготовление полости с металлизацией требует участия определенных поверхностей в процессе металлизации, что, следовательно, изменяет траекторию обработки перед окончательной механической обработкой. Возможности Highleap по производству высокочастотных печатных плат включают в себя изготовление полостей с металлизацией для радиочастотных приложений.

Специальная фрезеровка, V-образная насечка, снятие фасок, ступенчатые кромки и сложные профили досок.

Специальные профили печатных плат могут сочетать в себе фрезеровку на станках с ЧПУ, внутреннюю фрезеровку, V-образную насечку, фрезерованные выступы, вырезы для мыши, фаски, скосы и локальные ступенчатые кромки. Панелизация с помощью CAM-системы обеспечивает достаточную механическую поддержку для нанесения покрытий, получения изображений, тестирования и обработки перед выпуском окончательного контура.

Панели, обработанные методом смешанной V-образной фрезеровки и фрезеровки, полезны, когда некоторые кромки доски прямые, а другие требуют неровной фрезеровки. Для досок с «золотым пальцем» можно добавить контролируемый скос кромки. Полугибкие или механически ступенчатые доски добавляют локальные требования к глубине контура. Очень тонкие, толстые или длинные доски могут потребовать дополнительной поддержки и иной ориентации панелей для ограничения деформации во время обработки.

Длинные и короткие золотые контакты, ступенчатые контакты и селективное электролитическое золочение

Длинные, короткие, сегментированные или расположенные в шахматном порядке золотые контакты требуют более сложных инженерных решений, чем контакты одинаковой длины, поскольку электролитическое твердое золочение все равно требует прохождения электрического тока к каждому заданному контакту. В зависимости от конечной геометрии, система CAM может использовать шины для нанесения покрытия на панели, временные удлинители или другой утвержденный метод соединения.

Эти временные соединения должны сохраняться на протяжении всего процесса селективного нанесения покрытия, а затем быть удалены или изолированы во время окончательной фрезеровки/снятия фаски без изменения длины контакта, установленной заказчиком. Двусторонние контакты, зоны различной толщины золота и ограничения на видимые выводы покрытия могут добавить дополнительные этапы селективной обработки.

Технология производства печатных плат с золотым покрытием от Highleap поддерживает контактные площадки с твердым золотым покрытием по краям и двухслойные конструкции, такие как покрытие ENIG корпуса + электролитическое твердое золотое покрытие.

Твердое золото, мягкое золото и иммерсионное золото — это не взаимозаменяемые понятия.

Твердое электролитическое золото используется для износостойких контактов разъемов. Мягкое электролитическое золото используется там, где требуются другие показатели чистоты или прочности соединения. ENIG и ENEPIG — это системы химической обработки поверхности, и их не следует рассматривать как эквивалент электролитического твердого золотого покрытия контактов. На чертеже необходимо указать тип покрытия, область нанесения и требуемую толщину, если это критически важно.

Кромочное покрытие, пластинчатые пазы и изготовление зубчатых полуотверстий

Кромочные и зубчатые элементы изготавливаются как с помощью электрического, так и механического процесса. Кромка или цилиндрическая форма должны сформироваться достаточно рано для металлизации, в то время как сама панель должна обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать последующие операции.

Для полного или выборочного покрытия кромок, CAM создает отверстия, которые обеспечивают осаждение меди только на заданных кромках платы, сохраняя при этом опорные выступы или направляющие. ВЧ-модули могут сочетать покрытые металлом кромки по периметру с защитными перемычками и покрытыми металлом полостями для экранирования и заземления.

Отверстия с зубчатым краем формируются в следующей последовательности: сверление → пластина → прокладка через гальванизированный цилиндр . В результате прокладки обнажается гальванизированная боковая стенка, образуя место для пайки модуля. Технология производства печатных плат с зубчатым краем от Highleap охватывает гальванизированные полуотверстия, используемые в радиочастотных, Bluetooth, Wi-Fi, коммуникационных и сенсорных модулях.

Селективное меднение и смешанные методы обработки поверхности

Селективная дополнительная медь для отверстий

В тех случаях, когда для некоторых гальванических отверстий требуется дополнительное медное покрытие без нанесения такого же количества меди на всю внешнюю поверхность, в процессе производства можно использовать специальный временный резист. Целевая группа отверстий остается открытой для дополнительного гальванического покрытия, в то время как оставшаяся поверхность защищена, после чего резист удаляется, и процесс нанесения внешнего слоя продолжается.

Локальный/толстый слой меди

Локальное нанесение меди также может использоваться в тех случаях, когда для определенных медных элементов требуется дополнительная толщина. Это отличается от задания равномерной толстой медной структуры по всему слою, поскольку селективное покрытие изменяет распределение тока, форму резиста и конечную геометрию.

Смешанная и выборочная отделка поверхностей

На одной печатной плате можно сочетать твердое золотое покрытие с ENIG, ENEPIG, HASL, OSP, иммерсионным оловом или иммерсионным серебром на других участках. Для таких плат требуется выборочное маскирование и контролируемая последовательность нанесения покрытия, чтобы первый обработанный участок оставался защищенным во время нанесения второго покрытия.

В каталоге Highleap представлены материалы по финишной обработке поверхностей печатных плат, включая ENIG, ENEPIG, иммерсионное серебрение, иммерсионное лужение, HASL, OSP, импульсное золочение и твердое золочение.

Специальная паяльная маска, отслаивающаяся маска, углеродные чернила и защитные процессы.

Тонкие структуры припоя

Для мелкошаговых BGA-компонентов и плотных SMT-схем могут потребоваться узкие перегородки из паяльной маски, выбранные отверстия и контролируемое закрытие или заглушка переходных отверстий. Структуры переходных отверстий в контактных площадках рассматриваются отдельно в зависимости от того, является ли переходное отверстие открытым, покрытым маской, заполненным смолой или VIPPO.

Снимаемая паяльная маска

Съемная защитная маска для пайки — это удаляемый защитный слой, наносимый только на отдельные участки. Она может защищать контакты или зоны, не допускающие контакта, во время волновой/селективной пайки, нанесения защитного покрытия или других последующих процессов, и удаляется после этого.

Углеродные чернила и функциональные печатные контакты

Углеродные чернила могут использоваться для формирования функциональных контактов клавиатуры, недорогих областей переключателей или других проводящих/резистивных элементов. Они обрабатываются как функциональный печатный слой, а не как обычная маркировка. На чертеже должна быть определена область, покрытая углеродом, а требования проекта могут включать контактное сопротивление, толщину печати или совместимость с нижележащей медью/покрытием.

Защитная лента / Каптон для маскировки

Защитную ленту можно наклеивать перед термической, химической или сборочной обработкой для защиты готовых контактов или отдельных поверхностей. Область нанесения и место нанесения, проверки и удаления ленты определяются в технологической карте производства.

Примеры современных печатных плат

Специальные ламинаты и гибридные многослойные материалы

Компания Highleap производит печатные платы с использованием радиочастотных/микроволновых, высокоскоростных цифровых, высокотемпературных (Tg), полиимидных и других систем ламинирования, разработанных по заказу клиента. Ламинат может изменять процесс сверления, текучесть смолы, перемещение размеров, адгезию меди, активацию поверхности и условия ламинирования, даже если медный слой остается неизменным.

Роджерс, ПТФЭ, Таконик и Арлон

Для ВЧ-материалов с добавлением ПТФЭ и керамики может потребоваться специальное сверление и активация стенок отверстий перед химическим меднением. В процессе производства ВЧ-компонентов Highleap используется плазменная обработка и подготовка поверхности с помощью натриевого электрода, где это применимо. Гибридные ВЧ-платы могут сочетать эти материалы с FR-4 или другим цифровым ламинатом с низкими потерями.

Megtron, Isola / FR408HR-класса и FR-4 с низкими потерями

Высокоскоростные цифровые материалы выбираются для снижения потерь при передаче, контроля диэлектрических свойств и улучшения тепловых характеристик. При наличии многогигабитных каналов и контролируемого импеданса важными становятся однородность ламинирования, профиль медной фольги и толщина диэлектрика.

Ламинаты серии N4000, IT-150DA, безгалогенные и соответствующие требованиям заказчика.

Программы использования материалов, одобренные заказчиком, могут требовать специальной обработки или утвержденных технологических процессов изготовления. Точная доступность марок, разрешенные эквиваленты и квалифицированный процесс подтверждаются до выпуска, а не предполагается, что для каждого ламината с высокой температурой стеклования или низкими потерями можно использовать одну и ту же стандартную последовательность FR-4.

Для изготовления печатных плат, специально предназначенных для радиочастотного применения, ознакомьтесь с технологическим процессом изготовления печатных плат Rogers от компании Highleap.

Производитель печатных плат для радиочастотной, микроволновой и высокочастотной техники.

Высокочастотное производство печатных плат сочетает в себе контроль материалов, геометрию проводников и специальные механические конструкции. Компания Highleap поддерживает производство радиочастотных/микроволновых/мм-волновых плат с использованием материалов с низкими потерями, гибридных многослойных структур, контролируемого импеданса, обратного сверления, переходных отверстий в контактных площадках, краевого покрытия и гальванизированных полостей.

Для контроля потерь в ВЧ-диапазоне профиль медного слоя может быть столь же важен, как и номинальная толщина меди. Медные фольги VLP, HVLP и другие низкопрофильные фольги уменьшают потери в проводнике, связанные с шероховатостью, на более высоких частотах. В конструкциях антенн, фильтров и соединителей допуски при производстве также влияют на характеристики схемы, поскольку размеры проводника и толщина прессованного диэлектрика напрямую влияют на электрические характеристики.

В радиочастотных платах также могут быть интегрированы металлизированные полостные структуры, периметральное покрытие и плотная изоляция переходных отверстий для экранирования/заземления. Эти элементы необходимо планировать до окончательной трассировки, поскольку металлизированные поверхности нуждаются в доступе для процессов осаждения меди.

Производитель высокоскоростных цифровых печатных плат: обратное сверление, низкопотерная многослойная структура и низкое сопротивление.

Высокоскоростные цифровые платы могут сочетать в себе материалы класса Megtron/Isola с низкими потерями, многослойную структуру, VIPPO, разъемы с запрессовкой, сверление обратной стороны и контролируемое сопротивление. Технологический процесс производства должен обеспечивать контроль толщины диэлектрика, толщины меди, геометрии дорожек, соотношения опорной плоскости и длины сквозных отверстий как единой электрической структуры.

В Highleap реализована строгая система контроля импеданса с точностью ±5 Ом для значений 50 Ом и ниже и ±7% для значений выше 50 Ом, в то время как поддерживаемые ВЧ-системы могут использовать более жесткий контроль, специфичный для конкретного проекта. Принятое значение подтверждается производственной схемой, а не берется из одного общего процентного значения.

Образцы TDR и тестовые структуры подтверждают полученный результат измерения импеданса. В сложных проектах образец отражает фактические материалы панели, медь и технологический процесс, а не только номинальную геометрию, заданную в CAD-модели. См. раздел « Производство печатных плат с контролем импеданса» на сайте Highleap.

Производство печатных плат из толстой меди, смешанной меди, медных монет и с тепловым эффектом.

Тяжелые медные и смешанные медные грузы

В настоящее время Highleap предлагает кабели с внутренним и внешним слоем из меди толщиной до 10 унций для соответствующих требованиям конструкций. Толщина меди влияет на процесс травления, минимальное расстояние между слоями, баланс меди и количество смолы, необходимой для заполнения топографии проводника во время ламинирования. В смешанной структуре можно использовать толстые силовые слои и более тонкие сигнальные слои, что позволяет одновременно удовлетворять требованиям высоких токов и точной трассировки.

Подробную информацию о процессе изготовления печатных плат с толстым слоем меди можно найти на странице Highleap , посвященной этому вопросу.

Медные монеты, медные вставки и встроенные теплоотводы

Технология медных пластин создает локальный высокопроводящий тепловой канал под мощным устройством. Этот канал может включать в себя прецизионную обработку полостей, вставку медных пластин, заполнение смолой, ламинирование и выравнивание. Компания Highleap производит печатные платы с использованием медных пластин, включая встроенные и инкрустированные тепловые структуры.

Печатная плата с металлическим сердечником

В печатных платах с алюминиевым и медным сердечником для рассеивания тепла используется изолированная металлическая подложка. Это различные типы конструкций, отличающиеся от плат из толстого медного сплава FR-4 и многослойных плат с медным сердечником. В процессе сборки контролируются тепловая диэлектрическая целостность, электрическая изоляция, обработка основного металла и тепловой поток при сборке.

Производитель керамических печатных плат: Al₂O₃, AlN, Si₃N₄, DBC, DPC, AMB, LTCC и HTCC

Компания Highleap производит керамические печатные платы с использованием подложек из оксида алюминия (Al₂O₃), нитрида алюминия (AlN) и нитрида кремния (Si₃N₄). Способ металлизации выбирается в зависимости от толщины медного слоя, тепловой нагрузки, плотности проводников, требований к надежности и многослойной архитектуры.

Технология DBC обеспечивает прямое соединение относительно толстых слоев меди с керамикой для силовой электроники. Технология DPC использует тонкопленочную металлизацию и электролитическое осаждение для получения более тонких элементов. Технология AMB использует пайку активным металлом для прочного соединения металла с керамикой. Толстопленочные и тонкопленочные технологии поддерживают различные проводящие технологии, в то время как LTCC и HTCC создают многослойные совместно обожженные керамические структуры.

Производственные мощности Highleap по изготовлению керамических печатных плат также поддерживают последующие процессы сборки, такие как поверхностный монтаж, приварка кристаллов и проволочное соединение, для соответствующих проектов.

Производитель гибких, жестко-гибких, HDI-гибких, полугибких и сверхдлинных гибких печатных плат.

Гибкие печатные платы и платы высокой четкости (HDI flex)

В гибких печатных платах могут использоваться однослойные, двухслойные или многослойные полиимидные конструкции с защитным покрытием, ZIF-контактами, ребрами жесткости и экранированием. Технология HDI flex добавляет в гибкую структуру микропереходные отверстия, созданные лазером, последовательное наращивание и заполнение переходных отверстий.

Жесткий-гибкий

Технология изготовления жестко-гибких печатных плат объединяет жесткие и гибкие секции в одну плату. Траектория контролирует переходы от жесткой к гибкой части, нанесение защитного слоя, селективное склеивание, зоны изгиба и окончательную обработку. Технология HDI rigid-flex также позволяет комбинировать глухие/скрытые переходные отверстия, микропереходные отверстия и контролируемое сопротивление.

Полугибкий

Технология полугибких печатных плат создает зону ограниченного изгиба путем фрезерования жесткой структуры FR-4 с контролируемой глубиной. Остаточная толщина, медная дорожка и глубина фрезерования определяют механические характеристики зоны изгиба.

Сверхдлинная гибкость

Технология производства сверхдлинных гибких печатных плат Highleap ориентирована на гибкие схемы метрового масштаба, где обработка, совмещение, падение напряжения, ламинирование и транспортировка становятся существенными технологическими ограничениями.

Усовершенствованные и сложные печатные платы

Рисунок 2. Жестко-гибкая печатная плата, керамическая печатная плата, высокочастотная печатная плата.

Изготовление деталей нестандартных размеров, панельная обработка, лазерная обработка и маркировка.

Сверхтонкие, толстые, длинные и крупноформатные доски.

Специальные размеры печатных плат могут влиять на выбор оснастки, поддержку материалов, компоновку панелей, компенсацию размеров и упаковку. Тонкие панели требуют дополнительной поддержки при обработке; толстые платы увеличивают требования к сверлению/соотношению сторон; длинные и узкие платы могут создавать проблемы с изгибом/скручиванием и совмещением.

Пользовательская панельизация

Панели, изготовленные с помощью CAM-технологий, могут включать в себя ступенчатые повторяющиеся массивы, V-образную насечку, фрезерованные отрывные элементы, отрывные выступы, монтажные направляющие, отверстия для инструментов, реперные метки, тестовые образцы и балансировку меди. Ориентация платы также может быть ограничена направлением изгиба, золотым покрытием, структурой материала или специальной обработкой.

Лазерное сверление, резка и разборка панелей.

Лазер используется для создания микроотверстий, а также может применяться для отдельных задач резки, вскрытия или разделения панелей в зависимости от конструкции и материала. Для лазерной обработки требуются специальные методы совмещения и контроля зоны термического воздействия, поэтому их не следует путать с LDI (лазерной визуализацией), которая является технологией обработки изображений, а не лазерным сверлением.

Лазерная и перманентная маркировка

Для обеспечения отслеживаемости могут быть добавлены QR-коды, штрихкоды, серийные номера, идентификаторы даты/партии и другие постоянные маркировки, если это совместимо с материалом и отделкой. Место нанесения маркировки проверяется таким образом, чтобы оно не мешало открытым контактам, радиочастотным структурам или паяемым поверхностям.

Встраиваемые и проектные структуры печатных плат

В некоторых современных изделиях в конструкцию печатной платы встраиваются медные провода, теплоотводы, пассивные структуры или другие нестандартные элементы. Компания Highleap может проанализировать встроенные структуры, разработанные специально для заказчика, а также требования к ламинату, полостям, покрытию и сборке.

Встроенные резисторы, конденсаторы, индукторы или активные компоненты требуют подтверждения в рамках конкретного проекта, поскольку система материалов, принадлежность технологического процесса, метод квалификации и требования к надежности значительно различаются. Их не следует рассматривать как автоматически эквивалентные стандартному многослойному изготовлению только потому, что данная функция может быть представлена в САПР.

Специальные методы проверки и контроля надежности для современных печатных плат.

В передовых технологиях производства часто требуется проверка, выходящая за рамки обычного визуального осмотра. Контроль или испытание проводится в месте, где можно оценить соответствующую структуру до того, как последующий процесс скроет или изменит её.

Проверить	Что она оценивает	Типичное использование
Внутренний слой AOI	Обрывы внутреннего проводника, короткие замыкания и дефекты изображения.	Перед ламинированием внутренние слои скрывают под собой.
Внешний слой AOI	Окончательная геометрия внешнего проводника	Перед нанесением защитной маски на часть медного слоя.
Регистрация / проверка выравнивания	Сопоставление слоев с отверстиями и проводников.	Конструкции с большим количеством слоев, высоким индексом плотности меди (HDI) и плотным прилеганием отверстий к меди.
Устойчивость к пробоям / специальная проверка переходных отверстий	Электрические характеристики указанных гальванизированных межсоединений	Критические требования к межсоединениям, допускающим сквозное монтажное соединение, или особые требования к межсоединениям.
тест импеданса TDR	Завершено управление импедансом	Структуры линий передачи высокоскоростных и радиочастотных сигналов.
Микросрез / поперечный срез	Медные стенки отверстий, заполнение переходных отверстий, межслоевые границы и конструкция диэлектрика.	HDI, заполненные переходные отверстия, высокое соотношение сторон и квалификационные сборки.
Электрическая непрерывность / изоляция	Целостность завершенной сети	Готовая печатная плата без корпуса.
Рентгеновский контроль / осмотр скрытых конструкций	Внутренняя регистрация или скрытые функции, где это применимо.	Расширенная многослойная/сборочная верификация.
Термические нагрузки / термоциклирование / IST / CAF	Надежность при термических или электрических нагрузках	Применяется по мере необходимости в соответствии с требованиями продукта, заказчика или плана квалификации.

Ресурсы Highleap в области электротехнического тестирования печатных плат и обеспечения качества печатных плат охватывают более широкую систему тестирования и контроля.

Примеры сложных процессов сборки печатных плат с использованием нескольких специальных технологий.

Сложность производства возрастает, когда несколько сложных структур имеют одинаковую структуру. Компания Highleap рассматривает эти комбинации как единый технологический маршрут, чтобы обеспечить совместимость по времени операций нанесения покрытия, заполнения, ламинирования, финишной обработки и механической обработки.

изготовление печатных плат	Процессы, которые необходимо координировать.	Ключевая зависимость от производства
Длинные и короткие контакты из твердого золота + заделанные смолой скрытые переходные отверстия + глухие/скрытые переходные отверстия + глухой паз контролируемой глубины	Внешние переходные отверстия на плате, заполнение смолой/выравнивание, последовательное ламинирование, селективное твердое золочение, пути протекания тока при гальваническом покрытии и трассировка с контролем глубины.	Скрытые переходные отверстия необходимо заполнить перед правильным ламинированием; состояние покрытия в пазу определяет его положение при обработке; для более коротких золотых контактов необходим надежный путь нанесения покрытия перед окончательным снятием профиля.
Гибрид Роджерса/ПТФЭ + многослойные микроотверстия + гальванизированная полость + краевое гальваническое покрытие + низкое сопротивление	Подготовка ПТФЭ, гибридное ламинирование, лазерная наплавка, заполнение медных переходных отверстий, металлизация полостей/краев и проверка методом TDR.	Материал, металл полости, металл кромки и геометрия импеданса — все это зависит от одной и той же штампованной конструкции.
Высокоскоростная многослойная сварка Megtron + VIPPO + сверление с различной глубиной + запрессовочные соединители	Низкопотерная структура, заполненные/закрытые переходные отверстия, сверление контролируемой глубины, прецизионные металлизированные отверстия и контроль импеданса.	При обратном сверлении необходимо сохранить соединение активного слоя, а при запрессовке отверстий — требуемый конечный диаметр и толщину меди в стволе.
Толстые медные силовые слои + тонкие сигнальные слои + медная контактная площадка + заполненные переходные отверстия	Использование различных медных грузиков, контроль текучести смолы, вставка медных монет и заполнение/выравнивание сквозных отверстий.	Тяжелый медный рельеф и плоскостность материала влияют на ламинирование, в то время как для тонких слоев требуется более плотный проводящий процесс.
Жестко-гибкий HDI + многослойные микропереходы + VIPPO + ENEPIG + контролируемое сопротивление	Жестко-гибкое ламинирование, нанесение защитного слоя, лазерная наплавка, заполнение/закрытие переходных отверстий, финишная обработка и формирование импедансных слоев.	Межсоединения высокой плотности должны оставаться совместимыми с зонами изгиба и при этом обеспечивать плоские монтажные площадки.
ВЧ-модуль с зубчатой структурой + контактные площадки ENIG + контакты из твердого золота + покрытие кромок	Сверление/обработка пластин/фрезерование в форме зубчатой линии, выборочное твердое золочение, химическая обработка, металлизация кромок и окончательная профилировка.	Опоры панелей и временные элементы обшивки должны оставаться на месте до завершения всех металлизированных кромочных конструкций.
SLP/mSAP + многослойные микропереходы + сверхтонкий BGA + материал с низкими потерями	Полуаддитивное формирование проводников, тонкие лазерные переходные отверстия, заполнение переходных отверстий, низкопотерная многослойная структура и прецизионная регистрация.	Геометрия проводника, толщина диэлектрика и регистрация микроотверстий выполняются в рамках одного и того же технологического окна с высокой плотностью.
Керамика AlN + тонкие линии DPC + покрытие, пригодное для проволочной сварки + крепление кристалла	Керамическая металлизация, формирование тонкого проводника, селективная обработка поверхности и сборка керамических элементов.	Керамическая металлизация и готовый металлический пакет должны быть совместимы с заключительным процессом соединения кристалла и проволоки.

Как технология CAM-проектирования интегрирует специальные процессы обработки печатных плат

Специальная функция становится полезной только тогда, когда она размещена в правильном месте на технологическом маршруте производства. Скрытое переходное отверстие находится внутри подструктуры. Многослойное микропереходное отверстие зависит от состояния заполнения под ним. Перед металлизацией должен существовать металлизированный паз. Обратное сверление происходит только после того, как металлизированное переходное отверстие уже существует. Длинный/короткий золотой контакт нуждается в пути тока электролитического осаждения до окончательной трассировки, которая удаляет временные элементы.

Выполнено требование	Определение технологического процесса, созданное с помощью CAM-системы / технологического проектирования.
Слепой / закопанный через	Циклы работ включают в себя: пролет, изготовление подконструкций, сверление, нанесение покрытий и ламинирование.
Многослойные микроотверстия	Более низкое заполнение/выравнивание переходных отверстий перед следующим уровнем лазерной обработки переходных отверстий.
ВИППО	Метод заполнения, отверждение, выравнивание, защитное медное покрытие и окончательное состояние контактной площадки.
Обратное сверление	Сторона бурения, целевая глубина/корешок, диаметр инструмента и защищенный соединительный слой.
Длинные короткие золотые пальцы	Выборочная зона, временный путь тока для нанесения покрытия, защита, фаска и маршрут удаления свинца.
Щель/полость с регулируемой глубиной	Опорная сторона, геометрия XY, глубина по оси Z/оставшаяся толщина и состояние покрытия.
Покрытие паза/кромки	Предварительное вскрытие и окончательная стратегия поддержки/профилирования панели.
Селективная дополнительная медь для отверстий	Временный резист и специальный этап нанесения покрытия для выбранной группы отверстий.
PTFE / RF ламинат	Инструкции по сверлению, запеканию, плазменной обработке/подготовке поверхности и ламинированию, специфичные для данного материала.
Гибридная структура	Межфазные границы материалов, система склеивания, компенсация размеров и импедансная структура.
Тяжелая медь	Компенсация травления, проверка зазоров, баланс меди и стратегия заполнения смолой.
Медная монета	Геометрия полости/вкладки, этап установки, заполнение смолой, ламинирование и выравнивание.
Смешанная отделка	Выборочная маскировка/защита и порядок финишной обработки.
Контролируемый импеданс	Структура производственного процесса, компенсированная геометрия проводника, данные испытаний/образцов и целевые показатели приемки.
Жестко-гибкий / полугибкий	Переход материала, защитное покрытие/усилитель, зона изгиба или последовательность фрезерования с контролируемой глубиной.

На странице Highleap, посвященной процессу производства печатных плат, объясняется более широкий процесс передачи проекта в систему CAM, а производственный маршрутный лист контролирует перемещение выпущенного задания по заводу.

Получить ценовое предложение на печатную плату очень просто.

Вам не нужно готовить сложный производственный пакет перед тем, как связаться с Highleap. Если у вас уже есть файлы Gerber или исходные файлы проекта печатной платы , отправьте их нам, и наша команда начнет их проверку. Если проект все еще находится в разработке или вы не уверены, какие файлы необходимы, просто свяжитесь с нами и отправьте всю имеющуюся у вас информацию.

Наша команда продаж и инженеров поможет выявить недостающую информацию и задаст только те вопросы, которые необходимы для продвижения проекта. Для сборки печатных плат полезны, если имеются спецификация материалов и информация о размещении компонентов, но вы можете связаться с нами до того, как эти файлы будут готовы.

Простой способ начать

Есть файлы Gerber? Отправьте их.
У вас есть файлы проекта печатной платы? Отправьте их.
Нужна печатная плата и сборка? Добавьте спецификацию материалов и данные о размещении, если они готовы.
Файлы неполные или вы не знаете, что отправить? Сначала свяжитесь с компанией Highleap. Наша команда поможет вам на следующем этапе.

Для сложных конструкций, таких как глухие/заглубленные переходные отверстия, элементы с контролируемой глубиной, специальные материалы или выборочная отделка, наши инженеры могут запросить дополнительный чертеж или уточнение после изучения файлов. Вам не нужно заранее понимать производственный процесс; инженерная группа преобразует требования к готовому изделию в производственный маршрут.

Целенаправленная коммуникация по проекту и отслеживание выполнения заказов.

Для активных проектов Highleap может организовать специальную группу по обмену информацией, чтобы ответственные за заказ сотрудники могли работать с одной и той же информацией. В зависимости от проекта к группе могут присоединиться сотрудники отделов продаж, CAM/проектирования, производства, контроля качества, сборки печатных плат и логистики.

Это позволяет клиенту отслеживать инженерные вопросы, подтверждения файлов, статус материалов, ход производства, информацию о качестве, проблемы сборки и обновления по отгрузкам в одном месте. Если вопрос возникает во время проверки CAM-системы или в процессе производства, к обсуждению можно привлечь соответствующую техническую группу, вместо того чтобы передавать сообщение через несколько отдельных контактов.

Инженерные коммуникации

Вопросы по CAM/DFM, подтверждение структуры проекта, уточнение особенностей процесса, замена материалов и согласование с заказчиком.

Сопровождение производства

Подготовка материалов, ход производства, статус ключевых процессов и координация графика.

Качественное последующее наблюдение

Результаты инспекции, инженерные заключения, информация об испытаниях и, при необходимости, документы по качеству.

Сборка и доставка печатных плат

Координация компонентов/узлов, статус производства, заключительные испытания, информация об упаковке и отгрузке.

История проекта остается доступной для команды на протяжении всего выполнения заказа, что помогает инженерным решениям, согласованиям и обновлениям производства оставаться в рамках правильной версии и соответствовать требованиям заказчика.

Производитель печатных плат и завод по сборке печатных плат — единый производственный процесс.

Компания Highleap предоставляет услуги как по изготовлению печатных плат без компонентов, так и по их сборке . Это особенно полезно для современных плат, поскольку особенности изготовления могут напрямую влиять на поверхностный монтаж, монтаж в отверстия и механическую сборку. VIPPO влияет на пайку BGA; отверстия для запрессовки влияют на установку разъемов; гибкие и жестко-гибкие платы требуют соответствующей поддержки; керамические и медные платы изменяют тепловые характеристики; краевые разъемы и специальные покрытия влияют на конечный механический интерфейс.

При согласовании процессов изготовления и сборки можно провести проверку направляющих для панелей, меток, обработки переходных отверстий, качества поверхности, разделения панелей, зон ограничения доступа и стратегии тестирования до начала производства печатных плат. Проекты, требующие поиска компонентов, поверхностного монтажа/монтажа, программирования или функционального тестирования, могут быть реализованы с помощью комплексного решения Highleap по сборке печатных плат.

Подтверждение соответствия нестандартным конструкциям в рамках конкретного проекта.

В некоторых проектах используются необычные встроенные компоненты, нестандартные ламинаты, предоставленные заказчиком, специальные элементы, созданные с помощью лазерной обработки, нестандартные размеры или комбинации, выходящие за рамки стандартных опубликованных возможностей. Компания Highleap рассматривает эти проекты перед началом производства и подтверждает применимость материалов, оснастки, оборудования и процедуры квалификации для конкретного проекта.

Отправьте файлы вашей печатной платы в Highleap.

Для начала достаточно файлов Gerber или файлов проекта печатной платы. Если ваши файлы неполные или вы не уверены, что именно нужно предоставить, свяжитесь с нами, и наша команда проведет вас через весь проект, от инженерной проверки до изготовления печатной платы, сборки, контроля качества и доставки.