Botšepehi ba HDI PCB: Ho Utloisisa Mekhoa ea ho Hlōleha le Maano a Thibelo

Selelekela: Hobaneng ho Tšepahala ho HDI PCB ho le Bohlokoa

Liboto tsa potoloho tse hatisitsoeng tsa High Density Interconnect li fetohile tsa bohlokoa bakeng sa lisebelisoa tsa elektroniki tsa sejoale-joale tse hlokang ho fokotsoa le ts'ebetso e ntlafalitsoeng. Liboto tsena tse tsoetseng pele li tšehetsa meralo ea lisebelisoa e rarahaneng haholoanyane ka mekhoa e metle, li-microvia tse kopantsoeng, le meaho ea mekhahlelo e mengata. Leha ho le joalo, lits'ebetso tse rarahaneng tsa tlhahiso le libaka tse hlokang ts'ebetso li baka liphephetso tse itseng tse ka behang ts'epo ea PCB ea HDI kotsing le bophelo bo bolelele ba sehlahisoa.

Ho rarahana ho bakoa ke tšebelisano lipakeng tsa meaho e teteaneng ea microvia, likarolo tse tšesaane tsa dielectric, le khatello ea mocheso nakong ea tlhahiso le ts'ebetso ea masimong. Ho utloisisa mekhoa ena ea ho hloleha ho ba bohlokoa bakeng sa sebaka sa sefofane, lisebelisoa tsa elektroniki tsa likoloi, le meaho ea likhokahano moo mefokolo ea sistimi e nang le litlamorao tse kholo. Tlhahlobo ena e hlahloba mathata a mantlha a ho tšepahala 'me e fana ka mekhoa e sebetsang ea ho ntlafatsa ts'ebetso ea nako e telele.

Tloaelehileng HDI PCB Reliability Failure Mekhoa

Microvia Cracking le Ho hloleha

Ho hloleha ha microvia ke e 'ngoe ea lintho tse atileng haholo mabapi le ts'epo ea HDI PCB. Ho se lumellane ha katoloso ea mocheso pakeng tsa koporo le thepa ea resin ho baka khatello ea mechine sebopehong sa via barrel, haholo-holo nakong ea potoloho ea mocheso pakeng tsa -55°C le 125°C. Mekhoa ea ho phunya ka laser e hlahisa likhatello tse eketsehileng ka libaka tse amehileng ke mocheso tse fokolisang ho khomarela ha koporo.

Ho tlatsa koporo e sa fellang ka har'a sebopeho sa microvia ho mpefatsa bothata ka ho theha libaka tse se nang letho tse lebisang khatello ea mochini. Ponahatso hangata e hlaha e le ho hloleha ha mats'oao a nakoana kapa li-circuits tse bulehileng lipakeng tsa mekhahlelo. Ho cheka microscope ea elektrone hangata ho senola mapetsong a pota-potileng sebopeho sa via-pad kapa ho robeha ha longitudinal ka har'a barrel ea koporo ka boeona.

Ho falla ha Koporo le Ho falla ha Electrochemical

Ho kenella ha mongobo ho kopantsoeng le khethollo ea motlakase ho etsa maemo a ho tsamaisa li-ion tsa tšepe pakeng tsa li-conductor tse haufi. Ts'ebetso ena ea ho falla ha electrochemical butle-butle e theha litsela tse tsamaisang tse koalang likheo tse sireletsang, tse lebisang ho lipotoloho tse khutšoane kapa maqhubu a lutlang. Ketsahalo ena e potlakisa tlas'a maemo a phahameng a mocheso le mongobo, haholo-holo e amang ho tšepahala ha HDI PCB libakeng tse thata.

Teko e tloahelehileng ea ho fumana mangolo e sebelisa liteko tsa Highly Accelerated Stress Test (HAST) ho 130°C/85%RH kapa 85°C/85%RH ho lekola ho ba le ts'oaetso. Motsoako oa matla a tšimo ea motlakase, mongobo le tšilafalo ea ionic e lekanya sekhahla sa sebopeho sa dendrite, se amang ts'ebetso ea ts'epo ea nako e telele.

Khōlo ea Li-Anodic Filament (CAF).

Sebopeho sa CAF se etsahala ka ho senyeha ha electrochemical sebopeho sa khalase-resin ka har'a thepa ea dielectric. Ha mongobo o kenella ka har'a sebopeho sa laminate, o theha tsela ea electrolytic hammoho le li-fiber bundles pakeng tsa li-conductor ka bokhoni bo fapaneng. Kholo e hlahisoang ke dendritic e latela sebopeho sa fiber ea khalase, e qetellang e theha litsela tse hanyetsanang tse tlase tse bakang ho hloleha ho hoholo.

Thibelo ea CAF e hloka tlhokomelo e hlokolosi ho khetho ea thepa le ho sebetsa liparamente. Boleng ba sehokelo pakeng tsa matlafatso ea khalase le matrix a resin bo ama ka kotloloho ho ba kotsing ea kholo ea likhoele. Sistimi ea sejoale-joale ea laminate e kenyelletsa liphekolo tse ntlafalitsoeng tsa boholo le li-resin formulations tse etselitsoeng ho matlafatsa ts'epo ea HDI PCB khahlano le mochini ona oa ho hloleha.

Mapheo a Delamination le Resin

Khatello ea mocheso nakong ea lamination kapa kopano reflow cycles e ka feta matla a sekhomaretsi pakeng tsa likarolo tsa koporo le dielectric. Khatello ena ea khatello e lebisa ho delamination, ho bonahatsa karohano e bonahalang kapa sebopeho sa blister ka har'a stackup ea lera. Bothata bo tota ka palo e ntseng e eketseha ea lera le thepa e sa lumellaneng ea katoloso ea mocheso.

Ho phatloha ha resin hangata ho tsamaisana le delamination e le phello ea bobeli ea khatello ea mocheso. Mapetsong ana a fana ka litsela tsa ho kenella ha mongobo, tse ntseng li senya thepa ea dielectric le ho potlakisa mekhoa e meng ea ho hlōleha. Sebopeho se hokahaneng sa lits'ebetso tsena tsa nyenyefatso se etsa hore delamination e be bothata haholo bakeng sa ts'epo e tsitsitseng ea HDI PCB.

Metso Lisosa Amang HDI PCB Tšepahala

Lintho Tse sa Tšoanelang Thepa

Phapang ea coefficient of thermal expansion (CTE) lipakeng tsa li-conductor tsa koporo, likarolo tsa dielectric, le thepa ea ho tlatsa microvia e baka khatello ea thermomechanical nakong ea maeto a mocheso. Ho se lumellane hona ha CTE ho bonahala haholoanyane litlhophisong tsa HDI ka lebaka la bongata bo phahameng ba likhokahano tse otlolohileng le likarolo tse tšesaane tsa dielectric lipakeng tsa lifofane tsa koporo.

Maemo a tloaelehileng a CTE a bonts'a phephetso:

• Koporo ea koporo: 17 ppm/°C ka sefofaneng
• FR-4 dielectric: 14-17 ppm/°C sefofaneng, 50-70 ppm/°C ho theosa le botenya
• E tletse koporo ea microvia: 16-18 ppm/°C

Tšusumetso ea Ts'ebetso ea ho Epa Laser

Ho cheka ka laser ho hlahisa libaka tse anngoeng ke mocheso tse potolohileng microvia tse ka senyang sebopeho sa resin le ho theha mahokelo a fokolang bakeng sa ho beoa ha koporo. Matla a futhumatsang a hlokahalang ho chesa thepa ea dielectric hangata a fihla ho 1000-2000 ° C hang-hang. Ntlafatso ea liparamente tsa laser e leka-lekanya katleho ea ho cheka khahlano le ho senyeha ha thepa ho boloka ts'epahalo ea microvia nakong ea bophelo bohle ba ts'ebetso.

Boleng ba ho Tlatsa Koporo

Boleng ba ho tlatsoa ha koporo ea electrolytic ka har'a li-microvias ho ama haholo sebopeho sa likhokahano tse otlolohileng. Ho tlatsa ho sa phetheheng ho baka libaka tse se nang letho tse lebisang khatello ea maikutlo le ho fokotsa matla a ho jara hona joale. K'hemik'hale ea koporo ea koporo, li-profiles tsa hona joale tsa density (hangata 15-30 ASF), le geometric ka moralo kaofela li susumetsa boleng ba ho tlatsa le ho ts'epahala ha HDI PCB ka kakaretso.

Litšobotsi tsa Mongobo oa Mongobo

Mongobo oa lisebelisoa tsa dielectric o ama ts'epahalo ea insulation. Mongobo o phahameng o fokotsa khanyetso ea insulation, o potlakisa ho falla ha koporo, 'me o eketsa ts'oaetso ea CAF. FR-4 e tloaelehileng e monya mongobo oa 0.10-0.15% ka boima ba 'mele, ha lisebelisoa tse tsoetseng pele tsa mongobo o tlase li fihlella ka tlase ho 0.05%. Khetho ea thepa e tlameha ho leka-lekanya ts'ebetso ea motlakase khahlanong le thepa ea hygroscopic bakeng sa ts'epo e lekaneng libakeng tse reriloeng tsa ts'ebetso.

Mekhoa ea Teko ea ho Tšepahala ea HDI PCB

Thermal Cycling Testing

Lithuto tsa libaesekele tse futhumetseng li kopana ho ea ho mocheso o pheta-phetoang ho latela khatello ea maikutlo le ho netefatsa ts'epo ea HDI PCB. Maemo a tloaelehileng a teko a kenyelletsa -55°C ho isa ho 125°C ho palama baesekele ka linako tsa ho lula metsotso e 15 ka nako e 'ngoe le e 'ngoe e feteletseng. Teko ena e potlakileng e senola mokhathala oa microvia, ho senyeha ha manonyeletso a solder, le ho hloleha ha khatello ea laminate ka nako e hatelitsoeng.

Palo ea lipotoloho tsa ho hloleha e fana ka lintlha tse ngata bakeng sa likhakanyo tse tšepahalang. Lisebelisoa tse tšepahalang haholo hangata li hloka bonyane ba li-cycle 500-1000, athe lisebelisoa tsa likoloi le tsa sefofane li ka hloka li-cycle tse 2000 kapa ho feta ho finyella litekanyetso tsa mangolo.

Teko ea Khatello ea Khatello e Fetisitsoeng Haholo (HAST)

HAST e kopanya mocheso o phahameng, mongobo, le tšekamelo ea motlakase ho lekola ho ba le monyetla oa ho falla ha electrochemical le sebopeho sa CAF. Maemo a tloaelehileng a 130 ° C le 85% ea mongobo o amanang le 3-50V e sebelisoang ho etsa hore ho be le maemo a mabe ka ho fetisisa bakeng sa mekhoa ena ea ho hlōleha. Tlhokomelo ea ho hanyetsa insulation nakong ea ho pepeseha ha lihora tse 96-500 ho latela tsoelo-pele ea ho senyeha le ho supa bofokoli ba moralo bo amang ho ts'epahala ha HDI PCB.

Cross-Sectional Microsection Analysis

Tlhahlobo ea likarolo tse fapaneng ka microsectioning e fana ka pono e tobileng ea mehaho ea ka hare ea HDI. Mokhoa ona oa ho etsa liteko o senyang o senola boleng ba ho tlatsa koporo ka har'a li-microvias, khokahano ea sehokelo lipakeng tsa li-layers, le boteng ba bofokoli bo kang li-voids kapa mapetsong. Karohano e hlophisitsoeng libakeng tse mahlonoko tse tataisoang ke IPC-TM-650 Method 2.1.1 e netefatsa sampole e emelang boleng ba kaho.

Teko ea Surface Insulation Resistance (SIR).

Teko ea SIR e lekola maemo a silafatso a ionic a ka senyang ts'epo ea HDI PCB. Liteko li lekanya ho lutla ha hona joale lipakeng tsa li-conductors tse haufi-ufi (hangata sebaka sa 0.5mm) tlas'a maemo a 85°C/85% RH ho sebelisoa leeme la 50V. Liphetho li bonts'a katleho ea lits'ebetso tsa ho hloekisa le ho tseba likotsi tse ka bang teng tsa ho falla ha electrochemical. Ho lumellana le maemo a IPC-6016 Sehlopha sa 3 ho hloka bonyane SIR ea 100 megohms ka mor'a lihora tse 168 ho pepeseha.

Mekhoa ea ho Ntlafatsa Tšepahala ea HDI PCB

Moralo Phase Optimization

Mehopolo ea mokhahlelo oa moralo e susumetsa haholo liphetho tsa ho ts'epahala. Ho laola likarolo tsa microvia ka tlase ho 1: 1 bakeng sa li-vias tse entsoeng ka laser ho fokotsa khatello ea maikutlo le ho ntlafatsa boleng ba ho tlatsa koporo. Moralo o nahannoeng oa li-stackup o sebelisa lisebelisoa tse nang le thepa ea katoloso e tsamaellanang ea mocheso o fokotsa khatello ea mocheso nakong ea libaesekele tse futhumetseng.

Lintlha tsa bohlokoa tsa moralo bakeng sa ts'epo e ntlafalitsoeng:

• Microvia Aspect ratio: Maximum 1:1 bakeng sa ho tšepahala ho hoholo
• Ka pad ho hapa: Bonyane 150μm bophara bakeng sa 100μm laser ka
• Sebaka ho tloha ka tsela ho ea ho likarolo tse haufi: Bonyane 150μm ho fokotsa khatello ea maikutlo
• Mamello ea ngoliso ea lera-to-layer: ± 75μm bakeng sa phuthetsoe ka meaho

Khetho ea Lintho bakeng sa ho Tšepahala ho Ntlafetseng

Mocheso o phahameng oa mocheso oa likhalase (Tg) li-laminates li boloka botsitso ba sebopeho se phahameng sa ho sebetsa le mocheso o sebetsang. Lisebelisoa tse nang le Tg ka holimo ho 170 ° C li fana ka moeli o lekaneng bakeng sa ts'ebetso ea ho phalla e sa lotoeng ho 260 ° C e phahameng ea mocheso. Mekhoa e tlaase ea ho monya mongobo (ka tlase ho 0.05% ea metsi) e fokotsa ts'oaetso ea ho falla ha electrochemical le kholo ea CAF, ho ntlafatsa ka ho toba botšepehi ba HDI PCB.

Lisebelisoa tse tsoetseng pele tsa laminate tse entsoeng ka ho khetheha bakeng sa lisebelisoa tsa HDI li kenyelletsa mekhoa e fetotsoeng ea epoxy, mehaho ea polyimide, le lisebelisoa tse tlaase tsa Dk / Df. Khetho e ipapisitse le ho leka-lekanya litlhoko tsa ts'ebetso ea motlakase khahlano le litlhoko tsa ts'epo ea mocheso le mochini bakeng sa tikoloho e ikhethileng ea ts'ebeliso.

Taolo ea Ts'ebetso ea Tlhahiso

Nts'etsopele ea paramethara ea ho cheka ka laser e fokotsa libaka tse anngoeng ke mocheso ha e ntse e boloka ho nepahala ha geometri. Litlhophiso tse tloaelehileng tsa laser ea UV li kenyelletsa maqhubu a matla a 30-80 kHz a nang le matla a 10-30 μJ ho phatloha ka 'ngoe. Mekhoa ea ho roala ka koporo e hloka taolo e hlokolosi ea sebopeho sa k'hemistri, mocheso (hangata 22-28 ° C), le letsoalo la hajoale ho fihlella ka botlalo ka ho tlatsa ntle le khatello e feteletseng ea kahare.

Mekhoa ea ho itokisa ka holim'a metsi e tiisa ho khomarela ka ho lekaneng pakeng tsa lihlopha le ho thibela delamination. Liphekolo tse ling tsa oksijene kapa ho hloekisoa ka mochini ho lateloang ke ts'ebetso ea desmear ho theha sebopeho se nepahetseng sa bokaholimo bakeng sa tlamahano e tšepahalang ea koporo-to-resin, e bohlokoa bakeng sa ts'epo ea nako e telele ea HDI PCB.

Kopano le Mekhoa ea Teko

Reflow profil optimization e leka-lekanya litlhoko tsa mocheso tse phahameng khahlano le khatello ea mocheso meahong ea microvia. Lintlha tse khothalelitsoeng bakeng sa likopano tsa HDI li fokotsa mocheso oa tlhoro ho 245-250 ° C (ha ho bapisoa le 260 ° C bakeng sa liboto tse tloaelehileng) le ho fokotsa nako e kaholimo ho metsi ho fokotsa ho pepeseha ha mocheso. Sekhahla sa maqhubu ha sea lokela ho feta 2-3 ° C motsotsoana ho laola khatello ea mocheso oa mocheso.

Mekhoa ea ho hloekisa e tlameha ho tlosa masala a flux ka katleho ntle le ho senya likarolo tse ntle tsa molumo kapa ho kenya mongobo ka har'a laminate. Khemistri e sa hloekang ea flux kapa ho hloekisoa ha metsi ka hloko ka mokhoa o hlakileng oa ho omisa ho boloka maemo a ts'eptjoang a HDI PCB.

Lithuto tsa Litaba tsa Ts'ebetso ea Tšepahalang ea HDI

Kopo ea ECU ea likoloi

Lisebelisoa tsa yuniti ea taolo ea elektroniki ea likoloi li bonts'a bohlokoa ba ho ts'epahala ha microvia tlasa maemo a futhumetseng a libaesekele. Mananeo a liteko bakeng sa lits'ebetso tsena tsa bohlokoa tsa polokeho a senotse hore litekanyetso tse ntlafalitsoeng tsa ho cheka ka laser hammoho le ho roala ka koporo tse laoloang li fokolitse sekhahla sa ho phatloha ha microvia ka liperesente tse fetang 60. Lintlafatso li nolofalitse ho fumana lipotoloho tse 2000 tsa mocheso ho tloha ho -40°C ho isa ho 125°C, ho kopana le litlhoko tsa botšepehi ba likoloi tsa AEC-Q100 Grade 1.

Tlhahlobo ea lipalo-palo e bonts'itse hore lipotoloho tse bolelang ho hloleha li eketsehile ho tloha ho 1200 ho ea ho li-cycle tse fetang 3000 ka ts'ebetso ea ts'ebetso. Ntlafatso ena ea ts'ebetso e fetoletsoeng ka kotloloho ho ts'epahalo e ntlafalitsoeng ea tšimo le ho fokotsa litšenyehelo tsa tiisetso bakeng sa bareki ba likoloi tsa OEM.

Mehala ea likhokahanyo

Thepa ea mekhoa ea mekhoa ea puisano e sebetsang libakeng tse ka ntle e tobane le mathata a ho pepesehela mocheso o kopaneng le mongobo. Teko e potlakileng ho 85 ° C/85% RH e bonts'itse kholo ea CAF e le ntho e ka sehloohong e amehang bakeng sa liboto tsa HDI lits'ebetsong tsena, ka meralo ea pele e bonts'ang phokotso ea khanyetso ea insulation ka tlase ho menyako e amohelehang nakong ea ho pepeseha ha lihora tse 500.

Ho kengoa ts'ebetsong ha lisebelisoa tse ntlafalitsoeng tsa laminate tse nang le botsitso bo ntlafalitsoeng ba khalase-resin e atolositsoeng nako ea ho hloleha ka makhetlo a mararo. Meetso e fetotsoeng ea resin le li-cycle tse ntlafalitsoeng tse fihletsoeng ho feta lihora tse 1500 ho pepeseha HAST ntle le sebopeho sa CAF, e leng se nolofalletsang boitlamo ba waranti bakeng sa phepelo ea masimo a lilemo tse 15 ha u ntse u boloka litekanyetso tsa ts'epo tsa HDI PCB.

Qetello: Ho Finyella Botšepehi bo Phahameng ba HDI PCB

Ho tšepahala ha HDI PCB ho hlaha tšebelisanong e rarahaneng lipakeng tsa liqeto tsa moralo, thepa ea thepa le lits'ebetso tsa tlhahiso. Mekhoa e boima ea ho hloleha ha microvia ho phatloha, ho falla ha koporo, kholo ea CAF, le delamination e 'ngoe le e' ngoe e arabela mehatong e itseng ea taolo e sebelisoang ho pholletsa le bophelo ba sehlahisoa. Ho utloisisa mekhoa ena ho thusa baenjiniere ho etsa khoebo pakeng tsa litlhoko tsa ts'ebetso le sepheo sa ts'epo.

Mehaho ea Microvia, taolo ea thepa ea mocheso, le taolo ea mongobo li emela lisebelisoa tsa mantlha tsa ho ntlafatsa ts'epo ea nako e telele. Teko e hlophisitsoeng ea mangolo a thuto e sebelisang liprothokholo tse tloaelehileng tsa indasteri e fana ka ts'epo ea ho tiea ha moralo pele o etsa tlhahiso.

Highleap Electronics e fana ka ts'epo e netefalitsoeng ea HDI PCB ka:

• Taolo e tsoetseng pele ea ts'ebetso ea microvia e nang le ts'ebetso ea ho cheka ka laser le plating e laoloang ea ho tlatsa koporo ho fokotsa ho phatloha le ho netefatsa bots'epehi ba sebopeho.
• Mananeo a felletseng a tlhahlobo ea ts'epahalo ho kenyelletsa ho palama baesekele ea mocheso, HAST, le tlhahlobo ea microsection e tsamaellanang le litekanyetso tsa IPC-TM-650 le IPC-6016.
• Sistimi ea qualification ea lintho tse bonahalang e nang le li-laminate tse phahameng tsa Tg le li-resin tse mongobo o tlase tse khethiloeng ka ho khetheha bakeng sa lits'ebetso tse batloang haholo.
• Taolo ea ts'ebetso ea lipalo-palo e lekola maemo a bohlokoa a amang ts'ebetso ea ts'epo ea nako e telele ho pholletsa le tlhahiso

Sebelisana le Highleap Electronics bakeng sa tlhahiso le kopano ea HDI PCB e tšehelitsoeng ke litsamaiso tsa boleng bo thata le boiphihlelo ba boenjiniere ba ts'epahalo. Ikopanye le sehlopha sa rona sa boenjiniere ho buisana ka litlhoko tsa hau tsa ts'ebeliso ea ts'epo e phahameng le ho fumana likhothaletso tse qaqileng tsa moralo bakeng sa ts'epo tse etselitsoeng lipheo tsa hau tse ikhethileng tsa ts'ebetso.