การผลิต PCB แบบไมโครเวียเรียงซ้อน

การตัดสินใจแรกคือ จำเป็นต้องเรียงซ้อนไวอากร้าหรือไม่

ไมโครเวียแบบเรียงซ้อนเป็นทางเลือกทางสถาปัตยกรรมที่มีผลกระทบต่อกระบวนการผลิต ควรใช้เพื่อแก้ปัญหาข้อจำกัดด้านการเดินสายหรือความหนาแน่นของการเชื่อมต่อที่เห็นได้ชัดเจน มากกว่าที่จะปรากฏเป็นคุณสมบัติเริ่มต้นในบอร์ด HDI ทุกบอร์ด

ไมโครเวียที่สร้างด้วยเลเซอร์เรียงต่อกันจะอยู่ในตำแหน่ง XY เดียวกันตลอดชั้นฉนวนไดอิเล็กทริกที่สร้างขึ้น แต่ละระดับใหม่จะเชื่อมต่อกับจุดเชื่อมต่อด้านล่าง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะต้องมีโครงสร้างที่เตรียมไว้ มีการเติมทองแดงและปิดด้วยฝาปิดที่สามารถรองรับไมโครเวียถัดไปได้ การจัดเรียงแบบนี้สามารถรักษาช่องทางการเดินสายไว้ใต้ชิ้นส่วนที่มีระยะห่างระหว่างขาแคบได้ นอกจากนี้ยังสร้างอินเทอร์เฟซทองแดงต่อทองแดงเพิ่มเติมที่ควรได้รับการพิจารณาในระหว่างการตรวจสอบคุณสมบัติของกระบวนการผลิต

การหารือทางวิศวกรรมของ Highleap เริ่มต้นด้วยการกระจายสัญญาณและการเชื่อมต่อระหว่างชั้น:ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบ, สนามของแผ่นรอง, ข้อจำกัดของเส้นทาง/พื้นที่, ระนาบอ้างอิง, ความหนาของฉนวน, น้ำหนักของทองแดง และตำแหน่งที่อนุญาตสำหรับ vias หากการเปลี่ยนแปลงการจัดเรียงส่งผลต่อเส้นทางส่งกลับหรืออิมพีแดนซ์ การแลกเปลี่ยนนั้นเป็นหน้าที่ของลูกค้าในการตรวจสอบการออกแบบทางไฟฟ้า

ดูแหล่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการผลิต PCB HDIและการออกแบบโครงสร้าง HDI ของเรา สำหรับตัวเลือกการก่อสร้างที่หลากหลายยิ่งขึ้น หน้านี้เน้นเฉพาะการทำให้โซ่ไมโครเวียแบบเรียงซ้อนสามารถผลิตและรองรับได้ผ่านกระบวนการตรวจสอบคุณภาพ

ส่วนที่ยากที่สุดคือส่วนเชื่อมต่อทองแดงที่ซ่อนอยู่

โดยทั่วไปแล้ว ไมโครเวียแบบเรียงซ้อนมักถูกนำเสนอว่าเป็นวิธีที่ตรงไปตรงมาสำหรับการเพิ่มความหนาแน่นของสายไฟ แต่สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานและประสิทธิภาพสูง ประเด็นที่สำคัญกว่าคือความสมบูรณ์ของส่วนเชื่อมต่อระหว่างชั้นทองแดงในระดับหนึ่งกับแผ่นรองหรือฝาครอบเป้าหมายที่รองรับระดับถัดไป ช่องว่างเฉพาะจุด การเติมที่ไม่สมบูรณ์ การเชื่อมต่อทางโลหะวิทยาที่ไม่ดี การปนเปื้อน หรือความแปรปรวนในกระบวนการผลิต อาจสร้างจุดอ่อนในการเชื่อมต่อที่ซ่อนอยู่ได้

นี่ไม่ใช่ข้อโต้แย้งเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับไมโครเวียแบบเรียงซ้อนทั้งหมด แต่เป็นปัญหาด้านการรับรองคุณภาพที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ในปี 2019 IPC ได้เตือนอย่างเป็นทางการว่า ความล้มเหลวของไมโครเวียบางอย่างจะถูกตรวจพบหลังจากยอมรับแผงวงจรเปล่าแล้วเท่านั้น—ระหว่างกระบวนการรีโฟลว์ การคัดกรองความเครียดในการประกอบ หรือการใช้งานภาคสนาม—และเน้นย้ำถึงความเสี่ยงของส่วนต่อประสานระหว่างแผ่นรองเป้าหมายกับทองแดงที่อ่อนแอ นอกจากนี้ยังเตือนด้วยว่า การตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบดั้งเดิมเพียงอย่างเดียวอาจไม่สามารถตรวจจับข้อบกพร่องแฝงทั้งหมดได้

สำหรับโปรแกรมที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง ควรพิจารณาคูปองทดสอบการเชื่อมต่อ การสัมผัสกับความร้อน การตรวจสอบความต้านทานระหว่างการทดสอบความเครียดจากความร้อนที่เกี่ยวข้อง เกณฑ์การตัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ และข้อกำหนดการยอมรับเฉพาะของลูกค้า ใช้ข้อกำหนด IPC หรือ OEM ฉบับที่เกี่ยวข้องตามสัญญาของคุณ คำเตือนของ IPC หรือผลการทดสอบเพียงอย่างเดียวไม่ได้หมายความว่าโครงสร้างแบบเรียงซ้อนทุกแบบจะไม่ปลอดภัย หรือโครงสร้างที่ผ่านการทดสอบทุกแบบจะได้รับการรับรองอย่างทั่วถึง

Highleap ประเมินระบบการผลิตอย่างไร

การผลิต PCB แบบไมโครเวียเรียงซ้อนเป็นกระบวนการสร้างขึ้นซ้ำๆ ต้นทุนและความยากลำบากทางเทคนิคมาจากการเตรียมแต่ละระดับให้พร้อมรองรับระดับถัดไป ไม่ใช่แค่การใช้ดอกสว่านขนาดเล็ก กระบวนการที่แน่นอนขึ้นอยู่กับระบบลามิเนตและวิธีการของโรงงานที่ได้รับการรับรอง ลำดับต่อไปนี้เป็นลำดับที่เราตกลงกับลูกค้าในการตรวจสอบทางวิศวกรรม

1. ตรึงคำจำกัดความของแกนหลักและคู่เลเยอร์ไว้บันทึกรายละเอียดของแกนกลาง ชั้นฉนวนทุกชั้น น้ำหนักทองแดง ความหนาสำเร็จรูป การเชื่อมต่อภายใน และตำแหน่งการเรียงซ้อน กำหนดหมายเลขชั้นที่ชัดเจนให้กับจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของไมโครเวียแต่ละจุด
2. เคลือบและเปิดเผยทองแดงเป้าหมายที่ต้องการสร้างชั้นฉนวนไฟฟ้าถัดไป เจาะด้วยเลเซอร์ไปยังแผ่นเป้าหมายภายใต้เงื่อนไขการจัดตำแหน่งและความลึกที่ได้มาตรฐาน การเตรียมแผ่นเป้าหมายมีผลต่อคุณภาพของส่วนต่อประสานในขั้นตอนต่อไป
3. เคลือบโลหะ เติม และเตรียมพื้นผิวสำหรับลงจอดระบุตำแหน่งการเติมและปิดด้วยทองแดงชุบไฟฟ้าที่ไมโครเวียถัดไปจะต้องอยู่ตรงด้านบน ควบคุมคุณภาพการชุบ การเกิดช่องว่าง ความเรียบ และการเตรียมพื้นผิวทองแดงในขั้นตอนต่อไป
4. ทำซ้ำเฉพาะระดับการเรียงซ้อนที่ได้รับอนุมัติเท่านั้นแต่ละรอบการสร้างเพิ่มเติมจะเพิ่มขั้นตอนการจัดการ การเปิดรับแสงของลามิเนต และอินเทอร์เฟซที่ต้องควบคุม การเปลี่ยนแปลงความสูงของชั้นหรือการเปลี่ยนไปใช้ vias แบบสลับกันควรได้รับการพิจารณาเป็นการแก้ไขการออกแบบ
5. ตรวจสอบโซ่ จากนั้นวางแผนระยะการประกอบตรวจสอบเกณฑ์การผลิตและหลักฐานการรับรองที่เผยแพร่แล้ว เมื่อ via-in-pad อยู่ใต้ BGA ให้จัดแนวพื้นผิวสำเร็จรูปและการเปิดรับแสงรีโฟลว์ร่วมกับทีม PCBA

การคัดเลือกผู้จำหน่าย Stacked-Microvia: ขอหลักฐาน ไม่ใช่แค่คำคุณศัพท์

จำนวนชั้นสูงสุดที่ผู้จำหน่าย HDI ระบุไม่ได้บอกคุณว่ากระบวนการเชื่อมต่อแบบเรียงซ้อนด้วยทองแดงนั้นเหมาะสมกับโครงสร้างของคุณหรือไม่ สำหรับผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อและทีมควบคุมคุณภาพของ OEM หลักฐานที่มีประโยชน์นั้นต้องมีความเฉพาะเจาะจงกับห่วงโซ่การเชื่อมต่อจริง ชั้นลามิเนต และการทดสอบที่ได้รับ

เราแนะนำให้ล็อกเป้าหมายการยอมรับไว้ในขั้นตอนการขอใบเสนอราคา (RFQ) การตรวจสอบภาคตัดขวางของตัวอย่างจะยืนยันสภาพที่ตำแหน่งของตัวอย่างนั้น ๆ แต่ไม่สามารถใช้แทนการทดสอบความน่าเชื่อถือตามประสิทธิภาพได้ ในทำนองเดียวกัน การทดสอบทางไฟฟ้าที่อุณหภูมิห้องอาจพลาดจุดอ่อนที่ปรากฏขึ้นภายใต้ความเครียดจากความร้อน การผสมผสานที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความเสี่ยงในการใช้งานและข้อกำหนดของลูกค้า

Highleap สามารถประสานงานการผลิต PCB ขั้นสูงเข้ากับการประกอบ PCB และการจัดหาชิ้นส่วนเมื่อโครงการเดียวกันต้องการ SMT, การวาง BGA, การตรวจสอบ และการทดสอบการทำงาน การประสานงานการผลิต/การประกอบในระยะเริ่มต้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโครงสร้าง vias-in-pad ที่ซ้อนกันอยู่ภายในรอยเท้า BGA ที่มีระยะห่างแคบ

จากข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับดัชนีการพัฒนามนุษย์ (HDI) สู่ใบเสนอราคาที่มีความหมาย

ใบเสนอราคาสำหรับแผงวงจรไมโครเวียแบบซ้อนควรคำนึงถึงวิธีการผลิตแผงวงจรจริงด้วย เช่น จำนวนรอบการสร้าง, ระดับการเติมทองแดง, ความสัมพันธ์ของรูเจาะที่ฝังอยู่, ระบบวัสดุ, ผลผลิตของแผง, การตรวจสอบ และการรับรองความน่าเชื่อถือ แผงวงจรสองแผงที่มีรูปร่างและจำนวนชั้นเท่ากันอาจมีกระบวนการผลิตและความเสี่ยงที่แตกต่างกันมาก

เราทำงานร่วมกับทีมวิศวกรรมและจัดหาจากนานาชาติ รวมถึงโครงการ OEM จากยุโรปและอิสราเอล ที่ต้องการพันธมิตรผู้ผลิต PCB ในประเทศจีนที่มีความรับผิดชอบ สำหรับทีมเหล่านี้ การอนุมัติซัพพลายเออร์มักเกี่ยวข้องกับเอกสารทางวิศวกรรม การตรวจสอบย้อนกลับการผลิต วัสดุ และเอกสาร RoHS/REACH (หากมี) ข้อกำหนดด้านการรักษาความลับ และข้อตกลงเกี่ยวกับขอบเขตการจัดส่งและการตรวจสอบ รายละเอียดเหล่านี้ควรได้รับการตกลงพร้อมกับการเสนอราคาทางเทคนิค ไม่ใช่หลังจากได้รับการอนุมัติต้นแบบแล้ว

เหตุใด Highleap จึงเหมาะสำหรับโปรแกรม PCB แบบ Stacked Microvia?

Highleap Electronics เป็นพันธมิตรด้านการผลิต PCB และ PCBA ในประเทศจีน ซึ่งมีเทคโนโลยีการเจาะด้วยเลเซอร์ HDI, กระบวนการเชื่อมต่อแบบเรียงซ้อนที่เติมทองแดง, การเคลือบหลายชั้น และตัวเลือกการประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบครบวงจร เราเหมาะสมกับทีมที่ต้องการปรึกษาหารือเกี่ยวกับการตัดสินใจเรื่องความหนาแน่นของการเดินสายและการรับความเสี่ยงในการผลิตกับซัพพลายเออร์ด้านวิศวกรรม ไม่ใช่การซื้อบอร์ดทั่วไปที่ระบุเฉพาะจำนวนชั้นเท่านั้น

เป้าหมายคือการออกแบบที่สามารถพัฒนาจากขั้นตอนการประเมินทางวิศวกรรมไปสู่การผลิตที่ได้รับการอนุมัติและสามารถทำซ้ำได้ ซึ่งต้องอาศัยข้อตกลงเกี่ยวกับรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนที่ซ้อนกัน วัสดุที่เหมาะสม ลำดับขั้นตอนการผลิต และหลักฐานความน่าเชื่อถือที่สอดคล้องกับความเสี่ยงของผลิตภัณฑ์แบ่งปันแผนผังชิ้นส่วนของคุณและขอพูดคุยเกี่ยวกับการผลิตกับ Highleap ได้เลย