Neden 4 mil’lik izleriniz 3,5 mil olarak geri geliyor ve katmanlar 2 mil kayıyor?

Neden 4 mil’lik izleriniz 3,5 mil olarak geri geliyor ve katmanlar 2 mil kayıyor?

Kimsenin Sahip Olamadığı Boyutsal Kayma

Yerleşim verilerinde 4 mil belirtilmişti. Sonuç olarak elde edilen devre kartı 3,5 mil kalınlığındaydı. Neyse ki bu iyi bir şeydi. Daha kötü haber ise katmanlar arası hizalamada gizliydi: iç katmanlar, üretim sırasında birbirlerine göre 2 mil kaymıştı. laminasyon bu durum, sondaj deliklerinin artık merkezde olmadığı anlamına geliyordu. yıllık Halkalar  altı katmandan ikisinde. Kartlar fonksiyonel testi geçti. Müşterinin ilk değerlendirmesini de geçtiler. Bundan sonra, yüksek hızlı bir çiftteki hassasiyet boyutu hedef değerden 7 ohm sapmış çıktı ve arıza analiz grubu katmanları ayırmaya başladı.

her iki sorun da, dikkatlice bakan biri tarafından, ilk üretim partisinde görülebiliyordu. i̇z boyutu  üreticinin direnç bandı içindeydi - neredeyse. Kayıt kayması, üretim sürecinin her zaman ürettiği analitik zarfın içindeydi. Hiçbir şey değerlendirmede yetersiz kalmadı. Hiçbir şey spesifikasyona aykırı değildi. Kartlar, her üreticinin "tipik" olarak kabul ettiği iki boyutlu hataların miktarına sahipti ve bu kombinasyon, ürünün performans hedeflerine ulaşılamaz hale getirdi.

Bu kısa makale, marjı tüketen iki sessiz süreçle ilgilidir: görüntüleme kaybı  ve iç katman küçülüyor i̇kisi de egzotik değil. İkisi de ölçülebilir, kontrol edilebilir ve sürekli olarak ihmal edilirler - ta ki müşterinin osiloskobu aksini iddia edene kadar.

Kaybolan 0,5 Milyon: Görüntü Kaybının Kaynağı

Şu anda 4 mil kalınlığındaki bir iz, yaygın FR-4 kapasitesinin sınırında çalışıyor. Bu, endüstrinin en ucuz ve en gelişmiş yöntemlerinin -tamamen kuru film kaplama, UV ışınlaması ve nemli aşındırma- boyut sınırlarını göstermeye başladığı noktadır. Çizdiğiniz 4 mil ile elde ettiğiniz 3,5 mil arasındaki boşluk tek bir hata değil. Her biri bağımsız olarak doğru olan ve bir araya gelerek %12,5'lik bir genişlik kaybına yol açan bir dizi küçük hatanın sonucudur:  

Doğrudan pozlama gücü kayması. Direnç, UV ışığı ile polimerize edilir. Yetersiz güç ve maruz kalmayan desen kenarları tamamen sertleşmez; programlayıcıda yok olurlar ve sanat eserinden daha ince çizgiler bırakırlar. Pozlama gücü, ışığın yaşına, sıcaklık seviyesine ve konveyör hızına bağlı olarak değişir. film tabanlı  doğrudan pozlama çizgisi, belirtilen özelliklerin %10 altında listelenen bir ışık, her paneldeki her işlevden sessizce 0,1-0,2 milimetre tasarruf sağlar.  

Geliştirme parametreleri.  Geliştirici kimyasallarının bir sıcaklık seviyesi ve konsantrasyon aralığı vardır. Çok sıcak çalıştırırsanız veya kimyasalın zenginleşmesine izin verirseniz, programlayıcı kısmen polimerize olmuş direnci tüketmeye başlar; bu soruna "protokol arızası" denir. aşırı gelişme sonuç, markanın temel prensibiyle örtüşüyor: mükemmel işlevler azalırken, sağlam özellikler korunuyor. Eğer 4 mil kalınlığındaki çizgileriniz genişlik kaybediyor ancak 10 mil kalınlığındaki düzlemleriniz kaybetmiyorsa, ilk şüpheli aşırı geliştirme olabilir.  

Yoğunluk değişimine dayanıklıdır.  Kuru film direnci düşük yoğunluklarda mevcuttur, ancak uygunsuz şekilde saklanan 3 haftalık bir rulo farklılık gösterebilir. Daha ince olanlar, aşındırma sırasında çok daha az koruma sağlar, bu da daha fazla yanal darbe anlamına gelir. oyma alt kesim  önceki kısa makalelerden derlenen hikaye, bir sonraki adımda görüntüleme kaybını ele alıyor.  

Kazıma faktörü vergi yükümlülüğü.  Görüntüleme işlemine dayanacak genişlik ne olursa olsun, sonrasında uygulanan aşındırıcı madde kendi payını alır; bu, normalde 1 ons kalınlığındaki bir iz boyunca her iki tarafta toplamda 20-30 mikron, daha kalın bakırda ise daha fazla olur. Görüntüleme nedeniyle 0,4 mil ve alt kesme nedeniyle 0,3 mil daha kaybeden 4 mil kalınlığındaki model, müşterinin kapısına 3,3-3,5 mil kalınlığında ulaşır. Tek bir işlemde bir sorun yaşanmadı. Sadece bütçe planı aşıldı.

Yer Değiştiren 2 Milyon: İç Katmanlar Neden Yerinde Kalmayı Reddediyor?

Katmandan katmana kayıt  çok katmanlı bir devre kartında, işlem sırasında boyut değiştiren ürünlerle mücadele söz konusudur. Hat içine düz bir panel olarak giren bakır kaplı laminat, aşındırma, oksitleme ve laminasyon işlemlerinden sonra aynı boyutta kalmaz. Küçülür. Buradaki endişe, küçülüp küçülmemesi değil, ne kadar küçüldüğü, hangi yönde küçüldüğü ve bu kaymanın telafi edecek kadar yeterli olup olmadığıdır.  

İndirgeme işleminin fiziğine 2 temel unsur hakimdir:

Cam örgü .laminatın  cam elyaf tekstilinin dokuma yönü vardır: çözgü (uzunluk) ve atkı (genişlik). Reçine ve cam, laminasyonun ısı ve basıncına farklı şekillerde tepki verir. Levhalar iki eksen boyunca farklı şekilde daralır, genellikle 2:1 oranında. Çözgü yönünde %0,02 oranında daralma gösteren bir panel, atkı yönünde %0,04 oranında daralabilir. 18 inçlik bir panelde, bu, diğer hataları hesaba katmadan önce, iki yön arasında yaklaşık 1,5 milimetrelik bir fark anlamına gelir.  

Reçine akışı ve iyileştirme laminasyon sırasında, prepreg malzeme erir, akar ve çapraz bağlanır. Akış miktarı basınca, sıcaklık artışına ve prepregin reçine içeriğine bağlıdır. Daha fazla dolaşım, daha fazla hareket anlamına gelir ve hareket bir panel boyunca homojen değildir; kenarlar merkezlerden farklı akar ve kalın levhalar ince olanlardan farklı davranır. Zaten oyulmuş olan iç katmanlar, reçine aktivitesiyle birlikte taşınır. Son konumları malzeme, işlem ve şansın bir fonksiyonudur.

Piyasanın çözümü şudur: ödemeyi azaltmak :CAM yazılım uygulaması, istatistiksel bir modifikasyon unsuru kullanarak iç katman tasarımını genişletir, böylece katmanlar laminasyon boyunca en uygun boyuta küçülür. Malzeme tutarlı olduğunda, işlem güvenli olduğunda ve küçülme öngörülebilir olduğunda iyi çalışır. Yeni bir prepreg partisi, farklı bir cam elyafı, mevsimsel nem değişimi gibi herhangi bir değişiklik olduğunda düzgün çalışmayı bırakır, çünkü yerleşim unsuru mevcut malzemeye değil, geçmişe dayanmaktadır.

İşte 2 milimetrelik bir kayma tam olarak böyle görünüyor. Sanat eseri %0,03'lük bir azalma için telafi edildi. Gerçek malzeme %0,045 oranında azaldı. 24 inçlik bir panelde 2 milimetrelik fark, hizalanmamış katmanlar, merkezden kaymış delme hedefleri ve artık halka şeklinde olmayan halkalar olarak ortaya çıkıyor.

İki Hata Buluştuğunda

Tek başına ele alındığında, bu hataların hiçbiri felaket değil. 3,5 mil'lik bir iz, çoğu uygulama için akımı sorunsuz bir şekilde iletir. 2 mil'lik bir kayıt kayması birçok düzenlemede fark edilmez.

Birlikte olduklarında bambaşka birer evcil hayvan oluyorlar:

Duyarsızlık kontrolü başarısız oluyor kontrollü direnç izleri, tam bir boyut, tam bir dielektrik kalınlığı ve doğru bir bakır ağırlığı üzerinden hesaplanır. Eşit olmayan laminasyondan kaynaklanan 0,5 mil genişlik kaybı ve dielektrik kalınlık varyasyonu, 100 ohm'luk diferansiyel bir çifti 93 veya 107 ohm'a itebilir. Silikon hala çalışır. Sinyal bütünlüğü marjı ortadan kalkar ve elektrik simülasyonundan "geçen" düzen artık adaptörde çalışmayı durdurur.

Halka şeklindeki kenarlar kaybolur.  Athrough  delik çevresinde bakır bulunması gerekiyor - halka şeklinde bir tabaka. 3 mil halkalı bir pedi sabitlemek için 2 mil sapma gösteren bir matkap, bir tarafta 1 mil bakır bırakır. Bu, birçok onay gereksinimi dahilindedir ve ayrıca hasarlı bir bağlantıdan sadece bir termal döngü uzaktadır. Delik henüz patlamadı. Kalp krizi geçirme tehlikesi bir gün gelecek.

BGA'da kaçış yönlendirmesi başarısız oluyor.  İnce aralıklı BGA altındaki yoğun yönlendirme, mevcut her mikronu kullanır. 0,5 mil boyut kaybı ve 2 mil katman değişimi, "yönlendirilebilir"i "sadece X-ışını altında görünen 3. katmandaki açık devreler"e dönüştürür.

Kapasiteleri Gerçekten Koruyan Şey Nedir?

İşin iyi yanı, bu sapma sistemlerinin her birinin ölçülebilir olması ve boyut sürücülerinin kontrolü sağlamasıdır:  

Sadece son kartı değil, görüntüleme hattını da kalibre edin.  Belirtilen süre boyunca maruz kalma enerjisini ve programlayıcı kimyasını izleyin. Çalıştırın. çözünürlük promosyon kodu -- 5 mil ile 2 mil arasında değişen çizgiler içeren bir test deseni kullanarak, çizgi boyunca günlük olarak ölçüm yapın ve belirlenen genişlikleri kaydedin. Bu yöntem, sapmayı henüz bir eğilim halindeyken, verim sorunu haline gelmeden önce yakalar. Bu, standart bir prosedür kontrolüdür ve ince çizgi kapasitesini korumak için en yüksek değere sahip eylemdir.

Büyük çizgilerin sorun oluşturduğu yerlerde LDI kullanımı. Lazer doğrudan görüntüleme (LDI)  film hareketini tamamen ortadan kaldırarak film bozulmasını, doğrudan pozlama hizalama hatasını ve resmin boyutsal düzensizliğini ortadan kaldırır. LDI sistemleri, özellik çözünürlüğünü 10-25 mikron aralığında (4 mil bölgesinin içinde) tutar ve çok daha önemlisi, birçok LDI üreticisi, görüntüyü her panelin gerçek ölçülen çözünürlüğüne göre ölçeklendirebilir ve kayıt kaymasını istatistiksel olarak değil, katman katman düzeltebilir. Bu, normal kaymayı telafi etmek ile önünüzdeki paneldeki kaymayı telafi etmek arasındaki farktır.

İşlem, varsayıma değil, malzemeye bağlı olarak küçülür.  Faturadaki çekirdek ve prepreg partilerini tadın ve ödeme unsurlarını gerçek ürün alışkanlıklarıyla karşılaştırarak doğrulayın. Tazminat faktörü artık ölçülen azalmayla eşleşmediğinde, dilemeye devam etmek yerine web kamerasının özelliklerini yükseltme zamanı gelmiştir.

Panele değil, katmanlara kadar delin. X-ışını incelemesi-- i̇ç katmanlara basılmış X-ışını hedeflerini kullanarak matkap programını konumlandırmak, matkapları gerçek katman konumlarına hizalamak için standart bir yöntemdir. Bu yöntem, "katmanlar burada olmalı" ifadesini "katmanlar aşağıda, uygun şekilde delin" ifadesine dönüştürür. Dar halka gereksinimlerine sahip levhalar için, X-ışını matkap hedeflemesi ve panel bazında değerlendirme, verim sorunu ile başarılı bir işlem arasındaki farkı yaratır.

Sıkça Sorulan Sorular

S: Tasarım aşamasından nihai karta kadar "normal" bir iz genişliği kaybı nedir?

A: Tipik 1 ons bakır ve tam gelişmiş işlem kontrolü için, 0,2-0,4 mil'lik bir başarısızlık (görüntüleme + aşındırma) bekleyin. 4 mil'lik bir tasarımda 0,5 mil veya daha fazla kayıp, işlem penceresinin aşıldığını gösterir; ya görüntüleme kriterleri sapmıştır ya da aşındırma elemanı bakır ağırlığı için çok zararlıdır.

S: Azaltılmış çökelme yöntemi kullanmama rağmen katmanlarım neden hala hizasız?

A: Tazminat istatistikseldir; geçmiş ortalamalardan geliştirilir. Gerçek ürünü değil, genel ürünü dikkate alır. Yeni prepreg partileri, farklı cam elyaf dokumaları, nem değişimleri ve pres varyasyonları, gerçek değeri tazmin edilen değerden oldukça uzaklaştırır. Çözüm, mevcut malzemeyi ölçmek ve ödeme yönünü iyileştirmek, ayrıca delme işlemindeki tekrarlayan hataları gidermek için X-ray delme hedeflemesini kullanmaktır.  

S: LDI, kayıt kaymasını mı yoksa sadece iz genişliğini mi düzeltebilir?

A: İkisi de. LDI, film kaynaklı hataları (hem genişlik kaybının hem de desen bozulmasının önemli bir kaynağı) ortadan kaldırır ve birçok üretim LDI sistemi, ölçülen azalmaya dayalı olarak panel başına ölçeklendirme kullanabilir; bu da katmanlar arası hizalamayı analitik bir ortalama yerine gerçek panel üzerinde sabitler.  

S: Hangi anakart boyutunda 2 mil sapma gerçek bir sorun haline gelir?

A: Önemli olan devre kartı boyutu değil, özellik boyutudur. 10 mil iz genişliğine ve büyük pedlere sahip bir tasarımda 2 mil sapma zararsızdır, ancak 0,4 mm aralıklı BGA'lara sahip 4 mil tasarımda felaket olabilir. Minimum özellik boyutunuz işlem sınırlamasına yakınsa, kayıt hatasının gizlenecek yeri kalmaz.  

S: 4 milyonluk tüfeğimin tehlikeye girdiğini, hasar görmeden önce tam olarak nasıl anlayabilirim?

A: Üreticiye üç soru sorun: 4 mil kalınlığındaki devrelerde iz genişliği toleransı nedir, katmanlar arası hizalama spesifikasyonları nedir ve çok katmanlı devre kartlarında X-ışını delme hedeflemesi kullanıyorlar mı? Çözümler belirsizse veya hizalama spesifikasyonu 3 milden daha gevşekse, tasarımınız risk altındadır ve fiyat teklifi size bunu söylemeyecektir.

Göremediğiniz fark, kaybetmeyi göze alamayacağınız farktır.

4 milimetrelik iz ve gezinen iç katman, ortak bir temel nedene sahiptir: boyut kontrolünün bir boyut yerine istatistik olarak ele alınması. 0,5 milimetrelik boyut kaybı ve 2 milimetrelik kayıt kayması, herhangi bir tek sürücünün veya ekipmanın hatası değildir. Bunlar, hiçbir zaman sıkılaştırılmayan işlem aralıklarının, gerçek ürüne karşı hiçbir zaman doğrulanmayan ödeme unsurlarının ve her hatanın tek başına her zaman kabul edilebilir olduğu için geçmesine izin veren kabul şartlarının birikmiş maliyetidir.

İnce çizgili devre kartları dramatik olaylar sonucu çalışmayı bırakmaz. Çalışmayı bırakmalarının nedeni, her panelde, her değişiklikte, kenar boşluğunun sessizce, her seferinde 0,1 mil azalmasıdır; ta ki bir müşterinin osiloskobu nihayet bildirim verene kadar.