Normas de inspeção exaustivas para PCBs HDI

Na tendência atual para a miniaturização e o elevado desempenho dos produtos electrónicos, interligação de alta densidade (HDI) tornaram-se o suporte principal dos dispositivos electrónicos de topo de gama. O seu desempenho excecional assenta em processos de fabrico extremamente precisos e em normas de inspeção rigorosas para garantir a qualidade e a fiabilidade das placas HDI.

Compreender a IDH

Antes de nos debruçarmos sobre as normas de inspeção, é essencial compreender o que torna as placas HDI únicas. O núcleo da tecnologia HDI reside na utilização de Fabrico de edifícios, empregando extensivamente microvias, linhas finase camadas dieléctricas finas.

• Estrutura central: Normalmente, utiliza um sistema convencional núcleo como suporte, laminando alternadamente camadas de acumulação e folhas de cobre, com ligações entre camadas obtidas através de microvias.
• Terminologia chave:
  • Microvia: Uma via cega ou enterrada com um diâmetro ≤ 0,15 mm, fundamental para obter uma interligação de alta densidade.
  • Almofada de destino & Almofada de captura: As almofadas de ligação na parte inferior e superior de uma microvia, respetivamente.
  • Enterrado via: Uma via condutora completamente escondida no interior da placa, não se estendendo às superfícies exteriores.

Para uma melhor compreensão, o diagrama seguinte ilustra um empilhamento típico de uma placa HDI:

+-----------------------------------------------------------------+
| <> | <> | <> |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> -------> | Liga-se ao | <> |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> ou <> |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> | <--- Liga-se a | <> |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> (Potencialmente multi-camadas, contendo vias enterradas) |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> | <> | <> |
+-----------------------------------------------------------------+

(Esquema: Mostra a relação entre o núcleo, as camadas de acumulação, as microvias, as vias enterradas e as almofadas de destino/captura numa placa HDI).

A hierarquia das normas de inspeção da IDH

Quando surgirem conflitos de requisitos técnicos, deve ser seguida a seguinte hierarquia (da prioridade mais alta para a mais baixa) para garantir que o produto final cumpre o objetivo do projeto:

1. Prioridade máxima: Fornecido pelo cliente Ficheiros de design e Acordos técnicos aprovados.
2. Segunda prioridade: Normas específicas de inspeção HDI (conforme descritas neste documento).
3. Prioridade da Fundação: Normas gerais de inspeção de PCB rígidas e normas internacionais do IPC.

Pontos-chave de inspeção ao longo do processo de fabrico de HDI

1. Inspeção do material:

As placas HDI têm requisitos de material extremamente rigorosos, constituindo a base para todos os processos subsequentes.

2. Inspeção estrutural e visual

Esta fase da inspeção incide sobre os resultados físicos do fabrico, sendo normalmente realizada com recurso a microscópios, AOI, etc.

• Qualidade Microvia:
  • Forma: Verificar se a forma cónica é a ideal, evitando defeitos como a "cabeça de prego".
  • Enchimento: No caso de microvias preenchidas, exigir um enchimento suficiente com uma profundidade de depressão superficial conforme às normas.
  • Registo: As microvias devem aterrar completamente no Almofada de destino abaixo, sem violação de almofada.
• Circuitos e superfície:
  • Largura da linha/espaço: Medir o desvio dos valores de projeto para garantir a integridade da linha fina.
  • Acabamento da superfície: Quer seja ENIG, estanho de imersão ou OSP, inspecionar a espessura, uniformidade e soldabilidade.
  • Máscara de solda: Verificar a uniformidade do revestimento, a exatidão do registo, a ausência de infiltrações, a má exposição, etc.

3. Testes eléctricos e de fiabilidade

Esta é a fase principal para verificar a funcionalidade e a durabilidade da placa HDI.

• Teste de desempenho elétrico:
  • Teste de continuidade/isolamento: Utilize uma sonda voadora ou dispositivos dedicados para a verificação do circuito aberto/curto do 100%.
  • Controlo de impedância: Para as linhas de alta velocidade, efetuar ensaios de amostragem da impedância caraterística para garantir que esta se encontra dentro da tolerância de projeto.
• Ensaios de fiabilidade (rastreio de stress ambiental):
  • Teste de stress térmico: Consultar IPC-TM-650 métodos para ciclos térmicos múltiplos ou choque térmico, seguidos de análise por microsecção para verificar a existência de fissuras no revestimento e delaminação.
  • Teste de esforço de interligação: Especificamente concebido para avaliar a fiabilidade a longo prazo das microvias sob carga corrente.
  • Teste de soldabilidade: Avaliar a capacidade de humedecimento da solda das almofadas para evitar juntas de solda frias e humedecimento deficiente.

Visão geral dos métodos e ferramentas de inspeção profissional

Conclusão

A inspeção das placas de circuitos HDI está longe de ser uma simples determinação de aprovação/reprovação; é um processo sistemático que abrange todo o ciclo de vida, desde a conceção e seleção de materiais até ao fabrico. Só através da implementação rigorosa de um sistema de inspeção multi-nível e multi-dimensional - abrangendo tudo, desde os materiais até à fiabilidade - é que podemos verdadeiramente garantir que cada placa de circuito HDI proporciona um desempenho estável, duradouro e excecional no produto final.