Yüksek hassasiyetli empedans kontrollü PCB kartı, sinyal bütünlüğünün sağlanmasında ve genel ekipman performansının iyileştirilmesinde önemli bir rol oynar. Üretim süreci, her biri nihai ürünün kalitesi ve performansı üzerinde derin bir etkiye sahip olan çok sayıda karmaşık ve kesin adımdan oluşur.
Yüksek hassasiyetli empedans kontrollü PCB kartı, sinyal bütünlüğünün sağlanmasında ve genel ekipman performansının iyileştirilmesinde önemli bir rol oynar. Üretim süreci, her biri nihai ürünün kalitesi ve performansı üzerinde derin bir etkiye sahip olan çok sayıda karmaşık ve kesin adımdan oluşur.
1, Malzeme seçimi
(1) Alt tabaka malzemesi
ROGERS4350B, Taconic RF-35 vb. gibi yüksek Tg ve düşük Dk değerlerine sahip yüksek-frekanslı malzemeler için yüksek hassasiyetli empedans kontrolü tercih edilir. Yüksek Tg'li malzemeler, yüksek sıcaklıktaki ortamlarda iyi fiziksel özellikleri koruyabilir ve karmaşık çalışma koşulları altında PCB kartlarının stabilitesini sağlayabilir. Düşük bir Dk değeri, sinyal iletimi sırasındaki gecikmeyi ve kaybı etkili bir şekilde azaltabilir ve sinyal iletim hızını ve kalitesini iyileştirebilir. Aynı zamanda, malzeme kalınlığı toleransı ve bakır folyo pürüzlülüğü gibi parametreler de çok önemlidir ve bu faktörlerin empedans hesaplamasının doğruluğunu ve sinyal iletim etkisini doğrudan etkileyeceğinden sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
(2) Bakır folyo malzemesi
Düşük yüzey pürüzlülüğüne sahip bakır folyonun seçilmesi, bakır folyo yüzeyinde iletim sırasında sinyal saçılımını ve kaybını azaltabilir. Örneğin elektrolitik bakır folyo ile haddelenmiş bakır folyo arasında özellikler açısından farklılıklar vardır. Haddelenmiş bakır folyo, daha ince yüzey yapısı nedeniyle, yüksek-frekanslı sinyal iletiminde daha iyi performans gösterir ve son derece yüksek sinyal kalitesi gerektiren yüksek-hassas empedans kontrol PCB kartı üretiminde yaygın olarak kullanılır.
2, Üretim süreci
(1) İç katman devre üretimi
Desen aktarımı: Fotolitografi teknolojisi kullanılarak tasarlanan devre deseni, bir fotomask yoluyla bakır-kaplı bir laminat üzerine aktarılır. Bu süreç, pozlama makinesinin yüksek-hassas konumlandırma ve pozlama yeteneklerine sahip olmasını, grafik aktarımının doğruluğunu sağlamasını, çizgi ofseti ve deformasyon gibi sorunlardan kaçınmasını ve dolayısıyla hattın doğruluğunu ve tutarlılığını sağlamasını gerektirir.
Aşındırma işlemi: Dikey kanal aşındırma ekipmanı, çizgi aşındırma işleminin tekdüzeliğini sağlamak için iç katman aşındırma için yaygın olarak kullanılır. Aşındırma çözeltisi konsantrasyonu, sıcaklık, püskürtme basıncı vb. gibi aşındırma parametrelerinin gerçek zamanlı izlenmesi ve dinamik ayarlanması yoluyla aşındırma faktörünün 1,8-2,2 arasında doğru bir şekilde kontrol edilmesi, aşındırma işleminin stabilitesini sağlar, aşındırılmış devre genişliğinin tasarım gereksinimlerini karşılamasını sağlar ve çizgi genişliği sapmasının empedans üzerindeki etkisini azaltır.
(2) Sıkıştırma işlemi
Malzeme ön işlemi: İç katman malzemesine ve yarı kürlenmiş tabakaya nem zararını önlemek için ön istifleme süresini kesinlikle kontrol edin. Nemli malzemeler, laminasyon işlemi sırasında kabarcıklar ve delaminasyon gibi kusurlar üretebilir ve bu da PCB kartlarının ara katman bağlama kuvvetini ve elektriksel performansını etkileyebilir.
Sıkıştırma parametre kontrolü: Sıkıştırma işlemi sırasında tüm parçalarda eşit kuvvet dağılımı sağlamak için hassas bir basınç dağıtım kontrol sisteminin benimsenmesi. Yarı kürlenmiş tabakayı tamamen iyileştirmek ve iyi bir katmanlar arası bağ oluşturmak için, bölümlü ısıtma eğrisi yönetimini uygulayın, farklı malzemelerin özelliklerine göre farklı aşamalarda uygun sıcaklıkları ayarlayın. Aynı zamanda, vakum derecesinin -0,095MPa veya üstüne ulaştığından emin olun, ara katman havasını ve uçucu maddeleri etkili bir şekilde ortadan kaldırın ve sıkıştırma kalitesini artırın.
(3) Delme ve Elektrokaplama
Delme: Doğru delme konumlarının ve delik çaplarının tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için delme işlemlerinde yüksek hassasiyetli CNC delme makineleri kullanılır. Delme sapması, zayıf devre bağlantılarına yol açabilir ve özellikle delme doğruluğunun daha yüksek olması gereken yüksek-yoğunluklu ara bağlantı, yüksek-hassas empedans kontrol PCB kartlarında elektrik performansını etkileyebilir.
Elektrokaplama: Elektrik bağlantısını sağlamak için elektrokaplama işlemi yoluyla delik duvarı ve devre yüzeyinde metal biriktirilir. Bakır kaplama kalınlığının tekdüzeliğini sıkı bir şekilde kontrol etmek, delik duvarının ve yüzey kaplamasının kalınlığının tutarlı olmasını sağlamak ve sinyal iletimini etkileyebilecek kaplama kalınlığındaki farklılıklardan kaynaklanan tutarsız dirençten kaçınmak gerekir.
(4) Dış katman devre üretimi
İç katman devrelerinin üretimine benzer şekilde dış katman devreleri de grafik aktarım ve aşındırma işlemleriyle üretilir. Ancak dış devre ile dış dünya arasındaki doğrudan temas nedeniyle yüzey kalitesine daha yüksek gereksinimler getirilmektedir. Sinyal iletimi sırasında paraziti azaltmak için devrenin kenarlarının düzgün, pürüzsüz ve çapak, boşluk gibi kusurlardan arınmış olmasını sağlamak gerekir.
(5) Yüzey işleme
ENIG veya OSP gibi yüksek düzlüğe sahip yüzey işleme süreçlerini seçin. ENIG teknolojisi, iyi kaynak performansı ve elektrik bağlantısı güvenilirliği sağlayabilirken, altın katmanı bakır yüzeyinin oksidasyonunu etkili bir şekilde önleyebilir; OSP teknolojisi, düşük maliyet ve basit işlem avantajlarına sahiptir ve kaynak sırasında kaynaklanabilirliği sağlamak için bakır yüzeyinde koruyucu bir film oluşturabilir. İşleme sırasında, yüzey kalitesi için yüksek-hassas sinyal iletimi gereksinimlerini karşılamak amacıyla yüzey pürüzlülüğü Ra'nın 0,4 μm'den az veya ona eşit olmasını sağlamak amacıyla bakır kaplama kalınlığının tek biçimliliğini kontrol etmek gerekir.
3, Test Etme ve Doğrulama
(1) Görünüm muayenesi
Manuel görsel incelemeyi otomatik optik inceleme ekipmanıyla birleştirerek PCB kartının yüzeyinin kapsamlı bir incelemesi gerçekleştirilir. Muayene içeriği, PCB kartının görünümünün kalite standartlarını karşıladığından emin olmak için devrenin bütünlüğünü, kısa devrelerin, açık devrelerin, devre boşluklarının, aşındırma artıklarının ve diğer görünüm kusurlarının varlığını içerir.
(2) Kesit analizi
Yüksek-hassasiyete sahip bir dilimleme mekanizması kullanılarak PCB kartı belirli bir yönde kesilir ve dilimler dijital bir mikroskop kullanılarak gözlemlenir ve ölçülür. Ölçüm içeriği, üretim sürecinin tasarım gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını doğrulamak ve süreç optimizasyonu için veri desteği sağlamak amacıyla çizgi genişliği, bakır folyo kalınlığı ve dielektrik katman kalınlığının tekdüzeliği gibi temel parametreleri içerir.
(3) Empedans testi
PCB kartlarında empedans testi yapmak için TDR gibi profesyonel empedans test ekipmanlarını kullanın. Tasarlanan empedans hedef değerine göre empedans hatasının ±%8 dahilinde kontrol edilmesi gerekmektedir. Hatta yüksek-hassasiyetli ürünler için ±%5 dahilinde kontrol yapılması bile gereklidir. Testin dalga biçimi özelliklerini kaydedin, yansıma katsayısını analiz edin ve PCB kartındaki sinyalin iletim kalitesini belirleyin. Aşırı empedans sapması bulunursa nedeni izlenmeli ve zamanında ayarlanmalıdır.
(4) Güvenilirlik doğrulaması
PCB kartlarının farklı sıcaklık ortamlarında kullanımını simüle etmek ve termal stres altında güvenilirliklerini doğrulamak için termal şok testi yapın; PCB kartlarının yalıtım performansını değerlendirmek için IST güvenilirlik testi yapın; PCB kartlarının nem ve elektrik alanları gibi zorlu ortamlarda elektriksel performansı etkileyecek ve çeşitli karmaşık uygulama senaryolarında PCB kartlarının istikrarlı ve güvenilir çalışmasını sağlayacak iletken anot telleri üretip üretmeyeceğini tespit etmek için CAF tolerans testini uygulayın.
4, Kalite kontrol
(1) Bir süreç parametre veri tabanı oluşturun
Üretim süreci sırasında, her bir ürün partisi için aşındırma süresi, sıcaklık, presleme basıncı, zaman, sıcaklık, elektrokaplama akımı, süre vb. gibi süreç parametrelerinin ayrıntılı kayıtları tutulur ve bir süreç parametresi veri tabanı oluşturulur. Veritabanındaki verileri analiz ederek farklı proses parametrelerinin ürün kalitesi üzerindeki etkisini özetleyin, sonraki üretim için referans sağlayın ve proses parametrelerinin optimizasyonunu ve standardizasyonunu sağlayın.
(2) SPC süreç yeterlilik analizini uygulayın
İstatistiksel süreç kontrol tekniklerini kullanarak üretim sürecindeki hat genişliği, empedans, kaplama kalınlığı vb. gibi temel kalite özelliklerinin gerçek-zamanlı izlenmesi ve analizi. Süreç yeterlilik endeksini hesaplayarak, üretim sürecinin kararlılığını ve kapasitesini değerlendirin, süreçteki anormal dalgalanmaları derhal tespit edin ve ayarlamak için ilgili önlemleri alarak üretim sürecinin her zaman kontrollü bir durumda olmasını sağlayın.
(3) İlk ürün onay sisteminin uygulanması
Her ürün partisi resmi olarak üretilmeden önce, ilk ürün yapılır ve görünüm, boyut, elektriksel performans, empedans vb. dahil olmak üzere kapsamlı bir şekilde denetlenir. Ancak ilk ürün sıkı test ve onaydan geçtikten ve tüm kalite standartlarını karşıladıktan sonra, süreç sorunları nedeniyle çok sayıda niteliksiz ürünün üretilmesini önlemek için seri üretim yapılabilir.
(4) İzlenebilirlik mekanizması oluşturmak
Hammadde tedariki, üretim ve işleme, testlerden paketleme ve nakliyeye kadar tüm süreç bilgilerini kaydeden her bir PCB kartına benzersiz bir izlenebilirlik kodu atayın. Ürünün daha sonraki kullanımı sırasında kalite sorunları ortaya çıktığında, üretim sürecindeki ilgili tüm bilgiler izlenebilirlik kodu aracılığıyla hızlı bir şekilde takip edilebilir, sorunun temel nedeni doğru bir şekilde takip edilebilir ve ürün kalitesini ve müşteri memnuniyetini artırmak için geri çağırma ve iyileştirme gibi önlemler zamanında alınabilir.