Günümüzün elektronik ürünlerde minyatürleştirme ve yüksek performans eğilimi, yüksek yoğunluklu ara bağlantı (HDI) devre kartları, üst düzey elektronik cihazlar için temel taşıyıcı haline gelmiştir. Olağanüstü performansları, HDI kartlarının kalitesini ve güvenilirliğini sağlamak için son derece hassas üretim süreçlerine ve titiz denetim standartlarına dayanır.
HDI'yi Anlamak
Denetim standartlarına geçmeden önce, HDI kartlarını benzersiz kılan şeyin ne olduğunu anlamak önemlidir. HDI teknolojisinin özü aşağıdakilerin kullanımında yatmaktadır Yapı Üretimikapsamlı bir şekilde kullanarak microvias, ince çizgilerve ince dielektrik katmanlar.
- Çekirdek Yapı: Tipik olarak geleneksel bir çekirdek destek olarak, dönüşümlü olarak laminasyon biriktirme katmanları ve üzerinde bakır folyolar, katmanlar arası bağlantılar ile elde edilir. microvias.
- Anahtar Terminoloji:
- Microvia: Çapı ≤ 0,15 mm olan kör veya gömülü bir via, yüksek yoğunluklu ara bağlantı elde etmenin anahtarıdır.
- Hedef Pedi & Yakalama Pedi: Bir mikroviyanın sırasıyla alt ve üst kısmındaki bağlantı pedleri.
- Gömülü Yol: Dış yüzeylere uzanmayan, tamamen kartın içine gizlenmiş iletken bir yol.
Daha iyi anlamak için, aşağıdaki şemada tipik bir HDI kart dizilimi gösterilmektedir:
+-----------------------------------------------------------------+
| <> | <> | <> |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> -------> | | <> 'e bağlanır
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> veya <> |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> | <--- | <>'ye bağlanır
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> (Potansiyel olarak çok katmanlı, gömülü vialar içeren) |
|-------------------------|----------------------|-------------------|
| <> | <> | <> |
+-----------------------------------------------------------------+
(Şematik: Bir HDI kartındaki çekirdek, biriktirme katmanları, mikroviyalar, gömülü viyalar ve hedef/yakalama pedleri arasındaki ilişkiyi gösterir).
HDI Teftiş Standartları Hiyerarşisi
Teknik gereksinim çakışmaları ortaya çıktığında, nihai ürünün tasarım amacını karşıladığından emin olmak için aşağıdaki hiyerarşi (en yüksekten en düşük önceliğe doğru) izlenmelidir:
- En Yüksek Öncelik: Müşteri tarafından sağlanan Tasarım Dosyaları ve Onaylı Teknik Anlaşmalar.
- İkinci Öncelik: Belirli HDI Denetim Standartları (bu belgede açıklandığı gibi).
- Vakıf Önceliği: Genel Sert PCB Denetim Standartları ve IPC Uluslararası Standartları.
HDI Üretim Süreci Boyunca Önemli Denetim Noktaları
1. Malzeme Kontrolü:
HDI levhalar, sonraki tüm süreçlerin temelini oluşturan son derece katı malzeme gereksinimlerine sahiptir.
| Malzeme Türü | Kilit Denetim Maddeleri | Standart Gereklilikler |
|---|
| Çekirdek ve Biriken Dielektrik | Malzeme Türü, Tg, Dk, Df | Varsayılan çekirdek FR-4'tür. Build-up dielektrik olması tavsiye edilir RCC or LDP. Tüm malzemeler ilgili performans standartlarını karşılamalıdır. |
| Bakır Folyo | Kalınlık, Çekme Dayanımı, Uzama, Yüzey Pürüzlülüğü | RCC folyo genellikle 1/2 oz veya 1/3 oz olup mükemmel mekanik ve elektriksel özellikler gerektirir. |
| Metalik Kaplama | Microvia Bakır Kalınlığı | Bu, HDI güvenilirliği için kritik öneme sahiptir! A sınıfı ≥10μm gerektirirB sınıfı için ≥5μm gereklidir, bu da mikroviaların termal stres altında çatlamamasını sağlar. |
2. Yapısal ve Görsel Denetim
Denetimin bu aşaması, tipik olarak mikroskoplar, AOI vb. kullanılarak gerçekleştirilen üretimin fiziksel sonuçlarına odaklanır.
- Microvia Kalite:
- Şekil: "Çivi başı" gibi kusurlardan kaçınarak ideal bir konik şekil olup olmadığını kontrol edin.
- Doldurma: Doldurulmuş mikroviyalar için, standartlara uygun yüzey çöküntü derinliği ile yeterli dolgu gerektirir.
- Kayıt: Mikrovirüsler tamamen Hedef Pedi aşağıda, ped ihlali olmadan.
- Devre ve Yüzey:
- Çizgi Genişliği/Boşluğu: İnce çizgi bütünlüğünü sağlamak için tasarım değerlerinden sapmayı ölçün.
- Yüzey İşlemi: ENIG, Daldırma Kalay veya OSP olsun, kalınlık, homojenlik ve lehimlenebilirlik açısından inceleyin.
- Lehim Maskesi: Kaplama homojenliğini, kayıt doğruluğunu, sızıntı olmamasını, zayıf pozlamayı vb. kontrol edin.
3. Elektrik ve Güvenilirlik Testi
Bu, HDI kartının işlevselliğini ve dayanıklılığını doğrulamak için temel aşamadır.
- Elektriksel Performans Testi:
- Süreklilik/İzolasyon Testi: 100% açık/kısa devre doğrulaması için bir uçan prob veya özel armatürler kullanın.
- Empedans Kontrolü: Yüksek hızlı hatlarda, karakteristik empedansın tasarım toleransı dahilinde olduğundan emin olmak için numune testi yapın.
- Güvenilirlik Testi (Çevresel Stres Taraması):
- Termal Stres Testi: Bakınız IPC-TM-650 birden fazla termal döngü veya termal şok için yöntemler, ardından kaplama çatlaklarını, delaminasyonu kontrol etmek için mikro kesit analizi.
- Ara Bağlantı Stres Testi: Mevcut yük altında mikroviyaların uzun vadeli güvenilirliğini değerlendirmek için özel olarak tasarlanmıştır.
- Lehimlenebilirlik Testi: Soğuk lehim bağlantılarını, zayıf ıslanmayı önlemek için pedlerin lehim ıslatma kabiliyetini değerlendirin.
Profesyonel Denetim Yöntemleri ve Araçlarına Genel Bakış
| Denetim Kategorisi | Yaygın Yöntemler ve Araçlar | Denetim Amacı |
|---|
| Görsel ve Yapısal | Otomatik Optik Muayene, CMM, Metalurjik Mikroskop | Mikrovia/çizgi kusurlarını tespit edin, boyutları ölçün |
| İç Yapı | Mikroseksiyon Analizi, X-Ray İncelemesi | Bakır kalınlığını, laminasyon bütünlüğünü gözlemleyin ve iç katman kaydını kontrol edin |
| Elektriksel Performans | Uçan Prob Test Cihazı, Empedans Test Cihazı, Ağ Analizörü | Sürekliliği, yalıtımı, empedansı ve yüksek frekans performansını test edin |
| Güvenilirlik | Termal Çevrim Odası, THB Odası, Soyulma Dayanımı Test Cihazı | Zorlu ortamlarda ürün ömrünü ve kararlılığını değerlendirin |
Sonuç
HDI devre kartlarının denetimi basit bir başarılı/başarısız tespitinden çok daha fazlasıdır; tasarım ve malzeme seçiminden üretime kadar tüm yaşam döngüsünü kapsayan sistematik bir süreçtir. Sadece malzemeden güvenilirliğe kadar her şeyi kapsayan çok seviyeli, çok boyutlu bir denetim sisteminin titizlikle uygulanması yoluyla her HDI devre kartının nihai üründe istikrarlı, kalıcı ve olağanüstü performans sunmasını gerçekten sağlayabiliriz.