HDI PCB:n kattavat tarkastusstandardit

Nykypäivän suuntaus kohti pienentämistä ja suurta suorituskykyä elektroniikkatuotteissa, suuritiheyksinen yhteenliitäntä (HDI) piirilevyistä on tullut huippuluokan elektroniikkalaitteiden keskeinen kantaja. Niiden poikkeuksellinen suorituskyky perustuu erittäin tarkkoihin valmistusprosesseihin ja tiukkoihin tarkastusstandardeihin, joilla varmistetaan HDI-piirilevyjen laatu ja luotettavuus.

HDI:n ymmärtäminen

Ennen kuin tarkastusstandardeihin syvennytään, on tärkeää ymmärtää, mikä tekee HDI-levyistä ainutlaatuisia. HDI-tekniikan ydin on seuraavien ominaisuuksien käyttö Build-up valmistus, käyttäen laajasti microvias, hienot juonteetja ohuet dielektriset kerrokset.

• Ydinrakenne: Käyttää tyypillisesti tavanomaista ydin tukena, vuorotellen laminoimalla rakennekerrokset ja kuparikalvoja, ja kerrosten väliset yhteydet saadaan aikaan käyttämällä microvias.
• Keskeinen terminologia:
  • Microvia: Sokea tai upotettu läpivienti, jonka halkaisija on ≤ 0,15 mm ja joka on keskeinen tekijä tiheiden liitäntöjen aikaansaamiseksi.
  • Kohde Pad & Capture Pad: Liitäntätyynyt mikrovian ala- ja yläosassa.
  • Haudattu Via: Johtava läpivienti, joka on täysin piilossa levyn sisällä eikä ulotu ulkopinnoille.

Seuraavassa kaaviossa on esitetty tyypillinen HDI-piirilevyn kokoonpano:

+-----------------------------------------------------------------+
| <> | <> | <> | |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> -------> | Liittyy | <> | |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> tai <> | |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> | <--- Liittyy | <> | |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> (Mahdollisesti monikerroksinen, sisältää upotettuja läpivientejä) |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> | <> | <> | <> |
+-----------------------------------------------------------------+

(Kaavio: Näyttää HDI-piirilevyn ytimen, rakennekerrosten, mikroviasien, upotettujen viasien ja kohde- ja kiinnitystyynyjen välisen suhteen.).

HDI-tarkastusstandardien hierarkia

Kun tekniset vaatimukset ovat ristiriidassa keskenään, on noudatettava seuraavaa hierarkiaa (korkeimmasta tärkeysjärjestyksestä alhaisimpaan), jotta varmistetaan, että lopputuote vastaa suunnittelun tarkoitusta:

1. Korkein prioriteetti: Asiakkaan toimittama Suunnittelutiedostot ja Hyväksytyt tekniset sopimukset.
2. Toinen prioriteetti: Erityiset HDI-tarkastusstandardit (kuten tässä asiakirjassa on kuvattu).
3. Säätiön prioriteetti: Yleiset jäykän piirilevyn tarkastusstandardit ja IPC:n kansainväliset standardit.

Tärkeimmät tarkastuskohdat HDI:n valmistusprosessin aikana

1. Materiaalin tarkastus:

HDI-levyjen materiaalivaatimukset ovat erittäin tiukat, ja ne muodostavat perustan kaikille myöhemmille prosesseille.

2. Rakenteellinen ja silmämääräinen tarkastus

Tässä tarkastusvaiheessa keskitytään valmistuksen fyysisiin tuloksiin, jotka tyypillisesti suoritetaan mikroskoopilla, AOI:lla jne.

• Microvia laatu:
  • Muoto: Tarkista, että se on ihanteellisen kartiomainen, ja vältä virheitä, kuten "naulanpää".
  • Täyttö: Täytettyjen mikroviasien osalta vaaditaan riittävä täyttö, jossa pinnan syvyys on standardien mukainen.
  • Rekisteröinti: Mikroviisujen on laskeuduttava kokonaan Kohde Pad jäljempänä, ilman tyynyn rikkomista.
• Piirit ja pinta:
  • Viivan leveys/tilavuus: Mittaa poikkeama suunnitteluarvoista, jotta voidaan varmistaa hienolinjan eheys.
  • Pinnan viimeistely: Olipa kyseessä ENIG, upotustina tai OSP, tarkista paksuus, tasaisuus ja juotettavuus.
  • Juotosmaski: Tarkista pinnoitteen tasaisuus, rekisteröintitarkkuus, varmistaen, että pinnoite ei vuoda, että se ei ole huonosti altistunut jne.

3. Sähkö- ja luotettavuustestaus

Tämä on HDI-piirilevyn toimivuuden ja kestävyyden varmistamisen tärkein vaihe.

• Sähköisen suorituskyvyn testaus:
  • Jatkuvuus-/eristystesti: Käytä 100%:n avoimen/keskeisen piirin tarkistamiseen lentävää koetinta tai erityisiä kiinnikkeitä.
  • Impedanssin säätö: Suurnopeusjohtojen osalta on suoritettava ominaisimpedanssin testaaminen näytteellä sen varmistamiseksi, että se on suunnittelutoleranssin sisällä.
• Luotettavuustestaus (ympäristöstressin seulonta):
  • Lämpökuormitustesti: Katso IPC-TM-650 menetelmiä useiden lämpösyklien tai lämpöshokkien varalta, minkä jälkeen tehdään mikroleikkausanalyysi pinnoitushalkeamien ja delaminaation tarkistamiseksi.
  • Yhteenliittämisen stressitesti: Suunniteltu erityisesti arvioimaan mikroviivojen pitkäaikaista luotettavuutta nykyisessä kuormituksessa.
  • Juotettavuustesti: Arvioi tyynyjen juotteen kostutuskyky kylmien juotosliitosten, huonon kostutuksen estämiseksi.

Yleiskatsaus ammattimaisiin tarkastusmenetelmiin ja -työkaluihin

Päätelmä

HDI-piirilevyjen tarkastus ei ole suinkaan pelkkä hyväksytty/hylätty -tarkastus, vaan se on järjestelmällinen prosessi, joka kattaa koko elinkaaren suunnittelusta ja materiaalivalinnasta valmistukseen. Vain monitasoisen, moniulotteisen tarkastusjärjestelmän, joka kattaa kaiken materiaaleista luotettavuuteen, tiukalla toteuttamisella voidaan todella varmistaa, että jokainen HDI-piirilevy tuottaa lopputuotteessa vakaan, kestävän ja poikkeuksellisen suorituskyvyn.