تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات ومراقبة الجودة

في العصر الرقمي فائق السرعة، أصبحت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعددة الطبقات هي المفتاح لتحسين أداء الأنظمة الإلكترونية. ومع ذلك، فإن عدد الطبقات لا يساوي بالضرورة الجودة. فقد تكون لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 6 طبقات عسكرية أكثر موثوقية بكثير من لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور المكونة من 12 طبقة استهلاكية. ويكمن الفرق في المنطق الأعمق لعلوم المواد والتحكم في العمليات وتصميم النظام.

تكديس الطبقات

• التطبيقات الأساسية: تكفي الألواح ذات الوجهين لمعظم وحدات الطاقة (مثل محركات LED)، حيث يؤثر وزن النحاس (1 أونصة مقابل 2 أونصة) على السعة الحالية أكثر من عدد الطبقات.
• عتبات الأداء: بالنسبة للإشارات التي تزيد سرعتها عن 5 جيجابت في الثانية، يمكن للوحة ذات 4 طبقات مع تكديس محسّن (على سبيل المثال، "إشارة-أرض-طاقة-إشارة-طاقة-إشارة") أن تحقق كبحًا للتداخل يبلغ -30 ديسيبل.
• الأنظمة المعقدة: يمكن أن تستخدم لوحة مفاتيح مكونة من 20 طبقة أي هياكل "3-2-3" للوصلات البينية من أي طبقة لتحقيق أكثر من 100,000 وصلة عبرية - وهنا يصبح عدد الطبقات ضرورة حقيقية.

عدد الطبقات ≠ الجودة

1. توافق التصميم

يجب أن يتطابق عدد الطبقات مع تعقيد الدائرة. ستؤدي زيادة الطبقات بشكل أعمى إلى زيادة التكاليف وإدخال مخاطر التصنيع.

2. تحسين تصميم المكدس

يمكن أن يتسبب التراص غير الصحيح للطبقات في حدوث انعكاس للإشارة وتداخل (على سبيل المثال، الإشارات عالية السرعة غير المجاورة للطبقات الأرضية).

3. اختيار المواد

تتطلب التطبيقات عالية التردد مواد منخفضة Dk/Df (مثل روجرز وإيزولا). وتحتاج الألواح النحاسية السميكة إلى راتنج عالي المحتوى من الراتنج المسبق.

4. التحكم في العمليات

نقاط الألم الرئيسية: محاذاة طبقة لطبقة (± 75 ميكرومتر)، دقة الحفر (خشونة الثقب ≤25 ميكرومتر)، فراغات التصفيح (فحص بالأشعة السينية).

5. الاختبار والتحقق

اختبار 100% الكهربائي (مسبار طائر/مسبار طائر/محلل آلي)، واختبار المعاوقة (تفاوت تحمل ±10%)، واختبار موثوقية CAF.

ثنائي الفينيل متعدد الكلور اختيار المواد

• المواد عالية التردد فوق 1 جيجاهرتز، يتسبب معامل التبديد القياسي لـ FR4 (Df > 0.02) في فقدان شديد للإشارة، مما يستلزم استخدام مواد عالية التردد مثل Rogers RO4350B (Df = 0.0037).
• رقائق النحاس: يقلل الرقاقة المعالجة عكسيًا (RTF) من خشونة السطح من 3 ميكرومتر إلى 0.3 ميكرومتر، مما يقلل من فقدان إدخال الإشارة بسرعة 28 جيجابت في الثانية بمقدار 401 تيرابايت في الثانية.
• عازل كهربائي: واجه أحد مشاريع الأقمار الصناعية انحرافًا في المعاوقة بمقدار 15Ω بسبب تفاوت سمك العازل الكهربائي ± 10% (مقابل ± 3% المطلوب)، مما أدى إلى إعادة صياغة مكلفة.

العمليات الرئيسية في مراقبة الجودة

• الدقة: عزز التصوير بالليزر LDI دقة تسجيل اللوحة المكونة من 6 طبقات من ± 50 ميكرومتر إلى ± 15 ميكرومتر، وهو ما يعادل تحديد موقع بذرة السمسم في ملعب كرة قدم.
• عملية التصفيح: قفزت إنتاجية لوحة وحدة التحكم الإلكتروني في السيارات من 65% إلى 92% عن طريق إبطاء معدل زيادة التصفيح من 3 درجات مئوية/الدقيقة إلى 1.5 درجة مئوية/الدقيقة، مما يسمح للراتنج بالتدفق بشكل موحد.
• الأدوات الدقيقة: بالنسبة للألواح ذات الـ 18 طبقة مع مثاقب 0.1 مم، يتم تحديد عمر الأداة عند 500 ثقب قبل أن تتدهور الخشونة من 8 ميكرومتر إلى 25 ميكرومتر.

العملية الأساسية

• عملية الربط بالضغط: مطابقة قيمة TG، التحكم في تدفق الراتنج (كمية التعبئة ≥ 80%).

• تقنية الحفر الخلفي: طول العقب ≤ 6 مل، مما يحسن من سلامة الإشارة عالية السرعة.

• معالجة السطح: يتفوق الطلاء بالذهب الإلكتروليتي (ENIG) على الطلاء بالذهب الإلكتروليتي (HASL) وهو مناسب لطبقات BGA ذات الحواف الدقيقة.

التحقق من الموثوقية

• التقسيم العرضي المدمر: التحقق من اتساق الطلاء (الهدف: 18-25 ميكرومتر نحاس في الشقوق).
• الفحص بالأشعة السينية ثلاثية الأبعاد: يكتشف سلامة التعبئة الدقيقة 0.05 مم².
• الشيخوخة المتسارعة: 1,000 ساعة عند درجة حرارة 85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية تحاكي 5 سنوات من الإجهاد التشغيلي.

اتجاهات الصناعة

• مواد عالية الترددات: ركائز PTFE (رادار الموجات المليمترية/اتصالات الأقمار الصناعية).

• خدمات تسليم المفتاح: اختر الموردين الحاصلين على شهادة IPC-6012 من الفئة 3 (مثل Jiali Creation).

4 تحديات التصنيع الرئيسية وحلولها لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية الطبقات (أكثر من 10 طبقات)