Высокоточная печатная плата управления импедансом играет ключевую роль в обеспечении целостности сигнала и повышении общей производительности оборудования. Производственный процесс включает в себя множество сложных и точных этапов, каждый из которых оказывает глубокое влияние на качество и производительность конечного продукта.
Высокоточная печатная плата управления импедансом играет ключевую роль в обеспечении целостности сигнала и повышении общей производительности оборудования. Производственный процесс включает в себя множество сложных и точных этапов, каждый из которых оказывает глубокое влияние на качество и производительность конечного продукта.
1, выбор материала
(1) Материал подложки
Высокоточный контроль импеданса предпочтителен для высокочастотных-материалов с высокими значениями Tg и низкими значениями Dk, таких как ROGERS4350B, Taconic RF-35 и т. д. Материалы с высоким Tg могут сохранять хорошие физические свойства в высокотемпературных средах, обеспечивая стабильность печатных плат в сложных рабочих условиях. Низкое значение Dk может эффективно уменьшить задержку и потери во время передачи сигнала, а также улучшить скорость и качество передачи сигнала. В то же время такие параметры, как допуск на толщину материала и шероховатость медной фольги, также имеют решающее значение и должны строго контролироваться, поскольку эти факторы напрямую влияют на точность расчета импеданса и эффект передачи сигнала.
(2) Материал медной фольги
Выбор медной фольги с низкой шероховатостью поверхности может уменьшить рассеяние и потери сигнала при передаче по поверхности медной фольги. Например, существуют различия в характеристиках между электролитической медной фольгой и рулонной медной фольгой. Рулонная медная фольга благодаря более тонкой структуре поверхности лучше справляется с передачей высокочастотных сигналов и обычно используется при производстве печатных плат с высокоточным-контролем импеданса, где требуется чрезвычайно высокое качество сигнала.
2, производственный процесс
(1) Производство схем внутреннего слоя
Перенос рисунка: с помощью технологии фотолитографии разработанный рисунок схемы переносится на ламинат с медным покрытием-через фотомаску. Этот процесс требует, чтобы экспонирующая машина имела высокую-точность позиционирования и экспонирования, обеспечивая точность передачи графики, избегая таких проблем, как смещение и деформация линии, и, таким образом, гарантируя точность и последовательность линии.
Процесс травления: оборудование для травления с вертикальными каналами обычно используется для травления внутреннего слоя, чтобы обеспечить однородность линии травления. Точный контроль коэффициента травления в диапазоне 1,8-2,2 посредством мониторинга в реальном времени и динамической регулировки параметров травления, таких как концентрация травильного раствора, температура, давление распыления и т. д., обеспечивает стабильность процесса травления, обеспечивает соответствие ширины цепи травления проектным требованиям и снижает влияние отклонения ширины линии на импеданс.
(2) Процесс сжатия
Предварительная обработка материала: строго контролируйте время предварительной укладки, чтобы избежать повреждения влагой материала внутреннего слоя и полуотвержденного листа. Влажные материалы могут вызывать такие дефекты, как пузыри и расслоение в процессе ламинирования, что может повлиять на силу межслойного соединения и электрические характеристики печатных плат.
Контроль параметров сжатия: использование точной системы контроля распределения давления для обеспечения равномерного распределения силы во всех частях во время процесса сжатия. Внедрите сегментированное управление кривой нагрева, установите соответствующие температуры на разных этапах в соответствии с характеристиками различных материалов, чтобы полностью затвердеть полуотвержденный лист и сформировать хорошее межслойное соединение. В то же время убедитесь, что степень вакуума достигает -0,095 МПа или выше, эффективно удаляя межслойный воздух и летучие вещества и улучшая качество сжатия.
(3) Сверление и гальваника
Сверление: для операций сверления используются высокоточные сверлильные станки с ЧПУ, обеспечивающие точное положение сверления и диаметры отверстий, соответствующие проектным требованиям. Отклонение при сверлении может привести к ухудшению соединений в цепи и повлиять на электрические характеристики, особенно для печатных плат с высокой-плотностью межсоединений и высоким-прецизионным контролем импеданса, где точность сверления должна быть выше.
Гальваническое покрытие: металл наносится на стенку отверстия и поверхность схемы в процессе гальваники для достижения электрического соединения. Необходимо строго контролировать однородность толщины медного покрытия, обеспечивать одинаковую толщину стенки отверстия и поверхностного покрытия и избегать нестабильного сопротивления, вызванного разницей в толщине покрытия, которое может повлиять на передачу сигнала.
(4) Производство схем внешнего слоя
Подобно производству схем внутреннего слоя, схемы внешнего слоя производятся с помощью процессов графического переноса и травления. Однако из-за непосредственного контакта внешнего контура с внешним миром к качеству его поверхности предъявляются более высокие требования. Необходимо следить за тем, чтобы края контура были аккуратными, гладкими, без дефектов типа заусенцев и зазоров, чтобы уменьшить помехи при передаче сигнала.
(5) Обработка поверхности
Выбирайте процессы обработки поверхности с высокой плоскостностью, такие как ENIG или OSP. Технология ENIG может обеспечить хорошие сварочные характеристики и надежность электрического соединения, а ее золотой слой может эффективно предотвратить окисление поверхности меди; Технология OSP имеет преимущества низкой стоимости и простоты процесса и может образовывать защитную пленку на поверхности меди, чтобы обеспечить свариваемость во время сварки. Во время обработки необходимо контролировать однородность толщины меднения, чтобы шероховатость поверхности Ra была меньше или равна 0,4 мкм, чтобы соответствовать требованиям высокой-точной передачи сигнала о качестве поверхности.
3. Тестирование и проверка
(1) Проверка внешнего вида
Комбинируя ручной визуальный контроль с автоматическим оборудованием оптического контроля, осуществляется комплексный осмотр поверхности печатной платы. Содержание проверки включает в себя целостность цепи, наличие коротких замыканий, обрывов, разрывов в цепи, остатков травления и других дефектов внешнего вида, чтобы убедиться, что внешний вид печатной платы соответствует стандартам качества.
(2) Анализ сечения
Используя высокоточный-механизм нарезки, печатная плата разрезается в определенном направлении, а срезы наблюдаются и измеряются с помощью цифрового микроскопа. Содержание измерений включает в себя ключевые параметры, такие как ширина линии, толщина медной фольги и однородность толщины диэлектрического слоя, чтобы проверить, соответствует ли производственный процесс проектным требованиям, и обеспечить поддержку данных для оптимизации процесса.
(3) Проверка импеданса
Используйте профессиональное оборудование для измерения импеданса, такое как TDR, для тестирования импеданса печатных плат. В соответствии с заданным целевым значением импеданса погрешность импеданса должна контролироваться в пределах ± 8%. Для изделий высокой-прецизионной точности даже необходим контроль в пределах ±5%. Запишите характеристики формы сигнала теста, проанализируйте коэффициент отражения и определите качество передачи сигнала на печатной плате. Если обнаружено чрезмерное отклонение импеданса, необходимо выявить причину и своевременно устранить ее.
(4) Проверка надежности
Провести испытания на термический удар, чтобы смоделировать использование печатных плат в различных температурных условиях и проверить их надежность при термической нагрузке; Провести испытания надежности IST для оценки изоляционных характеристик печатных плат; Внедрите тестирование на допуски CAF, чтобы определить, будут ли печатные платы образовывать проводящие анодные провода в суровых условиях, таких как влажность и электрические поля, что повлияет на электрические характеристики и обеспечит стабильную и надежную работу печатных плат в различных сложных сценариях применения.
4, контроль качества
(1) Создайте базу данных параметров процесса.
В ходе производственного процесса ведется подробный учет параметров процесса для каждой партии продукции, таких как время травления, температура, давление прессования, время, температура, гальванический ток, время и т. д., а также создается база данных параметров процесса. Анализируя данные в базе данных, суммируйте влияние различных параметров процесса на качество продукции, предоставляйте рекомендации для последующего производства и добивайтесь оптимизации и стандартизации параметров процесса.
(2) Внедрить анализ возможностей процесса SPC.
Использование методов статистического управления процессом, мониторинг-в реальном времени и анализ ключевых характеристик качества в производственном процессе, таких как ширина линии, полное сопротивление, толщина покрытия и т. д. Путем расчета индекса возможностей процесса оценивайте стабильность и возможности производственного процесса, оперативно выявляйте аномальные колебания в процессе и принимайте соответствующие меры по корректировке, гарантируя, что производственный процесс всегда находится в контролируемом состоянии.
(3) Внедрить систему подтверждения первой статьи.
Прежде чем каждая партия продукции будет официально произведена, первый продукт изготавливается и всесторонне проверяется, включая внешний вид, размер, электрические характеристики, сопротивление и т. д. Только после того, как первый продукт пройдет строгие испытания и подтверждение и будет соответствовать всем стандартам качества, можно будет начать массовое производство, чтобы избежать производства большого количества некачественной продукции из-за технологических проблем.
(4) Создать механизм отслеживания
Присвойте уникальный код отслеживания каждой печатной плате, записывая всю информацию о процессе: от закупки сырья, производства и обработки, тестирования до упаковки и доставки. Если при последующем использовании продукта возникают проблемы с качеством, всю соответствующую информацию в ходе производственного процесса можно быстро отследить с помощью кода отслеживания, точно отслеживая основную причину проблемы и принимая своевременные меры, такие как отзыв и улучшение, для улучшения качества продукции и удовлетворенности клиентов.