Omfattande inspektionsstandarder för HDI PCB

I dagens trend mot miniatyrisering och hög prestanda i elektroniska produkter, sammankoppling med hög densitet (HDI)-kretskort har blivit kärnan i avancerade elektroniska enheter. Deras exceptionella prestanda är beroende av extremt exakta tillverkningsprocesser och rigorösa inspektionsstandarder för att säkerställa HDI-kortens kvalitet och tillförlitlighet.

Förståelse av HDI

Innan vi går in på inspektionsstandarderna är det viktigt att förstå vad som gör HDI-kort unika. Kärnan i HDI-tekniken ligger i användningen av Uppbyggnadstillverkning, med omfattande sysselsättning mikrovias, fina linjer, och tunna dielektriska skikt.

• Kärnstruktur: Använder vanligtvis en konventionell kärna som stöd, omväxlande laminering uppbyggnad av lager och kopparfolier på den, med anslutningar mellan skikten som åstadkoms genom mikrovias.
• Viktig terminologi:
  • Microvia: En blind eller nedgrävd via med en diameter ≤ 0,15 mm, nyckeln till att uppnå sammankoppling med hög densitet.
  • Målplatta & Inspelningsplatta: Anslutningsdynorna längst ned respektive längst upp i en mikrovia.
  • Begravd via: En ledande via som är helt dold i kortet och inte sträcker sig till de yttre ytorna.

För att underlätta förståelsen illustrerar följande diagram en typisk uppbyggnad av ett HDI-kort:

+-----------------------------------------------------------------+
| <> | <> | <> | << Lödmask
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> -------> | Ansluter till | <> | << Microvia
|-------------------------|----------------------|-------------------|
<> eller <> | <>
|-------------------------|----------------------|-------------------|
<> <--- Ansluts till <>
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> (Potentiellt flera lager, innehållande begravda vior) | |||
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> | <> | <> | << Lödmask
+-----------------------------------------------------------------+

(Schematisk: Visar förhållandet mellan kärna, uppbyggnadslager, mikrovior, begravda vior och target/capture-pads i ett HDI-kort).

Hierarkin för HDI:s inspektionsstandarder

När tekniska kravkonflikter uppstår ska följande hierarki (från högsta till lägsta prioritet) följas för att säkerställa att slutprodukten uppfyller designintentionerna:

1. Högsta prioritet: Tillhandahålls av kund Designfiler och Godkända tekniska överenskommelser.
2. Andra prioritet: Specifika HDI-inspektionsstandarder (enligt beskrivningen i detta dokument).
3. Prioritering av stiftelsen: Allmänna inspektionsstandarder för styva kretskort och internationella IPC-standarder.

Viktiga kontrollpunkter under hela tillverkningsprocessen för HDI

1. Materialkontroll:

HDI-kort har extremt stränga materialkrav som utgör grunden för alla efterföljande processer.

2. Strukturell & visuell inspektion

Denna fas av inspektionen fokuserar på de fysiska resultaten av tillverkningen och utförs vanligtvis med hjälp av mikroskop, AOI etc.

• Microvia Kvalitet:
  • Form: Kontrollera att den har en idealisk konisk form och undvik defekter som "spikhuvud".
  • Fyllning: För fyllda mikrovias, kräv tillräcklig fyllning med ytdepressionsdjup som överensstämmer med standarderna.
  • Registrering: Microvias måste landa helt och hållet på Målplatta nedan, utan överträdelse av paddan.
• Kretsar och yta:
  • Linjebredd/avstånd: Mät avvikelse från konstruktionsvärden för att säkerställa fin linjeintegritet.
  • Ytfinish: Oavsett om det gäller ENIG, Immersion Tin eller OSP, kontrollera tjocklek, jämnhet och lödbarhet.
  • Lödmask: Kontrollera att beläggningen är enhetlig, att registreringen är korrekt, att det inte finns något läckage, att exponeringen är dålig etc.

3. Elektrisk provning och tillförlitlighetsprovning

Detta är den viktigaste fasen för att verifiera HDI-kortens funktionalitet och hållbarhet.

• Test av elektrisk prestanda:
  • Test av kontinuitet/isolering: Använd en flygande prob eller särskilda fixturer för verifiering av öppen/ kortsluten krets för 100%.
  • Impedansreglering: För höghastighetslinjer, utför provtestning av karakteristisk impedans för att säkerställa att den faller inom konstruktionstoleransen.
• Tillförlitlighetstestning (Environmental Stress Screening):
  • Termiskt belastningstest: Hänvisa till IPC-TM-650 metoder för flera termiska cykler eller termisk chock, följt av mikrosektionsanalys för att kontrollera pläteringssprickor, delaminering.
  • Stresstest för sammankoppling: Speciellt utformad för att utvärdera den långsiktiga tillförlitligheten hos mikrovias under aktuell belastning.
  • Test av lödbarhet: Utvärdera lödpadsens vätningsförmåga för att förhindra kalla lödfogar och dålig vätning.

Översikt över professionella inspektionsmetoder och verktyg

Slutsats

Inspektion av HDI-kretskort är långt ifrån en enkel bestämning av godkänd/icke godkänd; det är en systematisk process som spänner över hela livscykeln från design och materialval till tillverkning. Det är bara genom en rigorös implementering av ett flernivå- och flerdimensionellt inspektionssystem - som omfattar allt från material till tillförlitlighet - som vi verkligen kan säkerställa att varje HDI-kretskort ger stabila, varaktiga och exceptionella prestanda i slutprodukten.