Omfattende inspektionsstandarder for HDI PCB'er

I dagens trend mod miniaturisering og høj ydeevne i elektroniske produkter, Sammenkobling med høj densitet (HDI) printkort er blevet kernebæreren for avancerede elektroniske enheder. Deres enestående ydeevne er afhængig af ekstremt præcise fremstillingsprocesser og strenge inspektionsstandarder for at sikre HDI-pladernes kvalitet og pålidelighed.

Forståelse af HDI

Før vi dykker ned i inspektionsstandarderne, er det vigtigt at forstå, hvad der gør HDI-kort unikke. Kernen i HDI-teknologien ligger i brugen af Opbygning af produktionog anvender i vid udstrækning Mikrovias, fine linjerog tynde dielektriske lag.

• Kerne-struktur: Bruger typisk en konventionel kerne som støtte, skiftevis laminering opbygningslag og kobberfolier på den, med forbindelser mellem lagene opnået gennem Mikrovias.
• Vigtig terminologi:
  • Microvia: En blind eller nedgravet via med en diameter ≤ 0,15 mm, nøglen til at opnå sammenkobling med høj densitet.
  • Målpude & Capture Pad: Forbindelsespuderne i henholdsvis bunden og toppen af en microvia.
  • Begravet via: En ledende via, der er helt skjult inde i printet og ikke strækker sig ud til de ydre overflader.

For bedre at kunne forstå det, viser følgende diagram en typisk opbygning af et HDI-kort:

+-----------------------------------------------------------------+
<> | <> | <> | | << Overfladekobber
|-------------------------|----------------------|-------------------|
<> -------> | Tilsluttes til | <> | | |-------|-------|-------|
|-------------------------|----------------------|-------------------|
<> eller <> | | | |||
|-------------------------|----------------------|-------------------|
<> <--- Forbindes til <>
|-------------------------|----------------------|-------------------|
<> (potentielt i flere lag, der indeholder nedgravede vias)
|-------------------------|----------------------|-------------------|
<> | <> | <> | <> | <> | <> | <>
+-----------------------------------------------------------------+

(Skematisk: Viser forholdet mellem kerne, opbygningslag, mikrovias, nedgravede vias og target/capture pads i et HDI-kort).

Hierarkiet af HDI-inspektionsstandarder

Når der opstår konflikter mellem tekniske krav, skal følgende hierarki (fra højeste til laveste prioritet) følges for at sikre, at det endelige produkt lever op til designintentionen:

1. Højeste prioritet: Leveres af kunden Designfiler og Godkendte tekniske aftaler.
2. Anden prioritet: Specifikke HDI-inspektionsstandarder (som beskrevet i dette dokument).
3. Foundation-prioritet: Generelle standarder for inspektion af stive printkort og internationale IPC-standarder.

Vigtige inspektionspunkter gennem hele HDI-fremstillingsprocessen

1. Materialeinspektion:

HDI-plader har ekstremt strenge materialekrav, som danner grundlag for alle efterfølgende processer.

2. Strukturel og visuel inspektion

Denne inspektionsfase fokuserer på de fysiske resultater af fremstillingen og udføres typisk ved hjælp af mikroskoper, AOI osv.

• Microvia-kvalitet:
  • Form: Kontrollér, at den har en ideel konisk form, og undgå fejl som "sømhoved".
  • Fyldning: For fyldte mikrovias skal der kræves tilstrækkelig fyldning med overfladedybde i overensstemmelse med standarderne.
  • Registrering: Mikrovias skal lande helt på Målpude nedenfor, uden pad-overtrædelse.
• Kredsløb og overflade:
  • Linjebredde/afstand: Mål afvigelse fra designværdier for at sikre fin linjeintegritet.
  • Overfladefinish: Uanset om det er ENIG, Immersion Tin eller OSP, skal du kontrollere tykkelse, ensartethed og loddeevne.
  • Loddemaske: Kontrollér, at belægningen er ensartet, at registreringen er nøjagtig, at der ikke er udsivning, dårlig eksponering osv.

3. Test af elektricitet og pålidelighed

Dette er den vigtigste fase for at verificere HDI-kortets funktionalitet og holdbarhed.

• Test af elektrisk ydeevne:
  • Test af kontinuitet/isolering: Brug en flyvende probe eller dedikerede armaturer til verificering af åbent/kort kredsløb i 100%.
  • Impedans-kontrol: For højhastighedslinjer skal der udføres prøvetest af den karakteristiske impedans for at sikre, at den falder inden for designtolerancen.
• Pålidelighedstest (screening for miljøbelastning):
  • Termisk stresstest: Der henvises til IPC-TM-650 metoder til flere termiske cyklusser eller termisk chok, efterfulgt af mikrosektionsanalyse for at kontrollere for pletteringsrevner, delaminering.
  • Stresstest af sammenkobling: Specielt designet til at evaluere den langsigtede pålidelighed af mikrovias under nuværende belastning.
  • Test af loddeevne: Evaluer pudernes evne til at befugte loddet for at forhindre kolde loddefuger og dårlig befugtning.

Oversigt over professionelle inspektionsmetoder og -værktøjer

Konklusion

Inspektion af HDI-kredsløb er langt fra en simpel bestået/ikke-bestået bestemmelse; det er en systematisk proces, der spænder over hele livscyklussen fra design og materialevalg til fremstilling. Kun gennem en streng implementering af et flerdimensionelt inspektionssystem på flere niveauer - der dækker alt fra materialer til pålidelighed - kan vi virkelig sikre, at hvert HDI-kredsløbskort leverer en stabil, varig og enestående ydeevne i det endelige produkt.