يجدر مناقشة عملية mSAP مع المصنّع عندما يتعذر تنفيذ التوصيلات المطلوبة باستخدام عرض المسار النهائي والتباعد وسماكة النحاس ومحاذاة الطبقات التي يمكن تحقيقها بعملية طرح عملية. ولا تغني هذه المناقشة عن مراجعة شاملة لتراص الطبقات؛ إذ يجب على المورّد تأكيد الأبعاد الهندسية والتفاوتات الخاصة بمادة العزل وتركيب النحاس وتصميم الفتحات وتطبيقك المحدد.
أما في ركيزة حزمة الدائرة المتكاملة، فالمسألة تتجاوز الخطوط الدقيقة. يجب أن يدعم تركيب الركيزة واجهات الحزمة ويوفر الأدلة اللازمة لتأهيلها. وقد تحتاج لوحة دوائر مطبوعة شبيهة بالركيزة إلى ضبط دقيق مماثل للتوصيلات، لكنها تخدم واجهة مختلفة، في حين قد تلبي لوحة دوائر مطبوعة تقليدية متطلباتها دون عملية شبه إضافية. يناقش دليل مواد وركائز لوحات الدوائر المطبوعة المتقدمة نطاقات المواد والتأهيل هذه بمزيد من التفصيل.
اسأل المورّدين المحتملين عن التركيب الذي يقترحونه، والأبعاد الهندسية النهائية التي يمكنهم ضبطها، والأدلة التي يمكنهم تقديمها لتراص الطبقات الفعلي.
ما الذي تفعله عملية mSAP؟
المعالجة شبه الإضافية المعدّلة، أو mSAP، هي عائلة من عمليات تشكيل أنماط النحاس تُبنى عادةً حول قاعدة نحاسية رقيقة. وفي تسلسل مبسّط، يقوم المصنّع بما يلي:
- يبدأ بتركيب ذي قاعدة نحاسية رقيقة.
- يطبق مادة مقاومة للنقش ويشكّل نمطها لتحديد المواضع التي سيبقى فيها النحاس.
- يطلي النحاس داخل النمط المكشوف.
- يزيل المادة المقاومة.
- يستخدم نقشًا خاطفًا نهائيًا لإزالة النحاس المكشوف غير المرغوب فيه بين العناصر.
تختلف التفاصيل بحسب التركيب والمصنع. وعلى وجه الخصوص، لا يقتصر النحاس المزال أثناء النقش النهائي بالضرورة على نحاس القاعدة الأصلي؛ فقد يساهم النحاس المترسّب أيضًا في المادة المزالة.
الطلاء الخاطف والنقش الخاطف عمليتان مختلفتان. يضيف الطلاء الخاطف طبقة نحاسية رقيقة، بينما يزيل النقش الخاطف النحاس. وقد يترك طلب عرض السعر الذي يستخدم مصطلح «الخاطف» دون تحديد العملية تفصيلًا مهمًا من تفاصيل التصنيع غامضًا.
تقلل طبقة النحاس الأولية الرقيقة كمية النحاس التي يجب إزالتها بعد الطلاء، مع أن النقش النهائي يظل مؤثرًا في العناصر النهائية.
الطرح وmSAP وSAP عائلات من العمليات
في عملية تعتمد على الطرح بوجه عام، يُشكّل نمط النحاس الأولي بإزالة النحاس غير المرغوب فيه. ومع العناصر الأدق، يعتمد المقطع الناتج للمسار والتباعد على التركيب الأولي وعملية النقش.
تجمع mSAP بين قاعدة نحاسية رقيقة وطلاء النحاس وفق نمط محدد، يتبعه إزالة النحاس المكشوف. وتستخدم المعالجة شبه الإضافية، أو SAP، الطلاء وفق نمط محدد أيضًا، وقد تتضمن إزالة طبقة بذرة. ولا توجد وصفة موحدة عالميًا تفصل بين هذين المسمّيين، كما أن إزالة طبقة البذرة ليست حكرًا على عائلة واحدة.
مقارنة مفاهيمية للعمليات، غير مرسومة بمقياس. لم تُعرض عملية تشكيل الفتحات وخطوات أخرى؛ وتختلف تسلسلات التصنيع الفعلية والمقاطع النهائية.
لذلك، لا يكشف اسم العملية وحده للمصمم ما يلي:
- عرض المسار النهائي عند النقاط المعنية في مقطعه.
- سماكة النحاس النهائية والتباعد.
- محاذاة النمط بالنسبة إلى فتحاته أو الطبقات المجاورة.
- توزيع التفاوتات أو معايير القبول.
- مدى ملاءمة التركيب للتطبيق.
اطلب من المورّد وصف تركيب الطبقات المقترح والتحقق من العناصر النهائية، بدلًا من افتراض هذه التفاصيل استنادًا إلى مسمّى «mSAP» أو «SAP».
أهمية الأبعاد الهندسية النهائية
نادرًا ما يقتصر متطلب الخطوط الدقيقة على عرض وتباعد اسميين. فمقطع المسار وسماكة النحاس والتباعد مترابطة: قد تحتاج عملية تحقق عرضًا اسميًا في تركيب معين إلى تفاوت أو أبعاد هندسية مختلفة في تركيب آخر. وتكتسب مادة العزل المستخدمة وسطحها أهمية أيضًا عند تقييم التصاق النحاس وتراص الطبقات النهائي.
مقطع عرضي افتراضي
لنفترض أن رسمًا يطلب عرض خط نهائيًا قدره 20 µm، بتفاوت ±2 µm يُقاس عند أعلى الموصل. ويُظهر مقطع عرضي تمثيلي عرضًا قدره 20 µm عند الأعلى و24 µm عند القاعدة. يفي القياس عند الأعلى بمتطلب العرض المحدد هذا، لكنه لا يبيّن بمفرده ما إذا كان عرض القاعدة أو سماكة النحاس أو المسافة إلى الموصل المجاور مطابقًا للرسم. وتحتاج هذه العناصر إلى حدود ومواقع قياس محددة لكل منها.
قيم المثال افتراضية لتوضيح مسألة تتعلق بالقياس؛ وهي ليست قاعدة تصميم أو قدرة يضمنها المورّد. اتفق على كيفية قياس العروض والمسافات ومواضع قياسها، بما في ذلك تأثير المقطع وطريقة القياس على القراءة. وتحقق من المقطع النهائي مقابل التصميم الكهربائي ومجموعة معايير القبول الكاملة.
تضيف الأبعاد الهندسية للفتحات قيدًا آخر. يجب أن تتوافق طريقة تشكيل الفتحات وملئها المختارة مع تركيب الطبقات وحجم وسادة الفتحة والمحاذاة والتوصيلات المرتبطة بها. فقد يتسع التصميم لمسار ما، بينما لا يتسع لمجموع أبعاد الفتحة ووسادتها والسماحات المخصصة للمحاذاة.
قد تغير المتطلبات الكهربائية والحرارية القرار أيضًا. فقد لا يوفر المسار الأدق الذي يتيح مساحة للتوصيلات الأبعاد النحاسية اللازمة للتصميم الكهربائي. وبالمثل، يجب النظر في تركيب النحاس المختار للتوصيلات إلى جانب المتطلبات الحرارية للمشروع. وتتطلب هذه المفاضلات تقييمًا للتصميم الفعلي؛ فلا يضمن اسم أي عملية نتيجة كهربائية أو حرارية.
للتخطيط لتراص الطبقات، راجع تصميم تراص طبقات لوحات الدوائر المطبوعة. وللقرارات المتعلقة بالفتحات، راجع التخطيط للفتحات العمياء والمدفونة.
أداة مساعدة للقرار: مطابقة المتطلب مع الأدلة
التركيبات التالية أمثلة، وليست تحديدات إلزامية للعمليات. وقد تبرر مراجعة المورّد للتصميم اختيار عملية مختلفة لكل مشروع.
| مثال على التركيب والمتطلب الحاكم | مناقشة اختيار العملية | الأدلة المطلوب طلبها |
|---|---|---|
| ركيزة حزمة: التوصيلات الكثيفة إلى واجهات الحزمة هي المتطلب الحاكم | اسأل عما إذا كان التركيب المقترح بالطرح أو mSAP أو SAP قادرًا على دعم التوصيلات والمحاذاة وبنية الفتحات معًا. وتأكد من كيفية اتصال الركيزة المقترحة ببقية الحزمة. | المقطع النهائي للمسار وتفاوتاته عند سماكة النحاس ومادة العزل المحددتين؛ ومحاذاته بالنسبة إلى الفتحات والواجهات؛ وتفاصيل تشكيل الفتحات وملئها؛ ومقاطع عرضية تمثيلية ومعايير اختبار ملائمة للتطبيق. |
| لوحة دوائر مطبوعة شبيهة بالركيزة: التوصيلات الدقيقة وتراص الطبقات المحدد للوحة هما المتطلبان الحاكمان | قارن بين التركيبات الممكنة بدلًا من افتراض أن أدق عنصر اسمي هو الخيار الأفضل. واسأل عن تأثير التوصيلات وسماكة النحاس ومادة العزل وبنية الفتحات في العملية المقترحة. | أبعاد هندسية نهائية مضبوطة لتراص الطبقات المشمول بعرض السعر؛ ومعايير محاذاة الطبقات والفتحات؛ ومقاطع عرضية تُظهر العناصر المعنية؛ وأدلة كهربائية وحرارية مناسبة للمتطلبات المحددة. |
| لوحة دوائر مطبوعة تقليدية: التوصيلات ممكنة، لكن القيود الكهربائية أو الحرارية أو التجارية هي الحاكمة | حدد ما إذا كان تركيب يعتمد على الطرح يلبي التصميم قبل اشتراط mSAP. وإن لم يفعل، فاسأل عن التغييرات في الأبعاد الهندسية أو تراص الطبقات التي تجعل النظر في عملية أخرى مجديًا. | تفاوتات تراص الطبقات والنحاس النهائي، ومعايير الفتحات، وطرق الاختبار وحدود القبول ذات الصلة بالتصميم؛ ورد بشأن قابلية التنفيذ للكميات والوثائق المطلوبة. |
تختلف واجهات ركيزة الحزمة واللوحة الشبيهة بالركيزة واللوحة التقليدية واحتياجات تأهيل كل منها، حتى عندما تبدو أبعاد خطوطها متشابهة. وبالنسبة إلى تصميمات اللوحات، يشرح دليل تكلفة لوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة HDI كيف تؤثر بنى الفتحات وقرارات الكبس وتراص الطبقات في نطاق عرض السعر.
أطلع المورّد على المناطق الكثيفة وحدد الطبقات والواجهات التي تتطلب أصغر العناصر. يمكن أن يساعد المقطع العرضي في التحقق من التركيب المادي، لكن المتطلبات الكهربائية والحرارية تحتاج إلى تقييم مستقل في ظل الظروف المعنية. وعندما يستخدم تصميم اللوحة ممانعة مضبوطة، يشرح دليل قراءة تقرير TDR لقسيمة اختبار الممانعة ما يمكن للقياس إثباته وما لا يمكنه إثباته بشأن مسارات الإشارة الفعلية.
إعداد طلب عرض السعر ومقارنة الردود
زوّد كل مورّد بمعلومات التصميم نفسها، واطلب منه تحديد التغييرات والافتراضات المقترحة. وأدرج، حسب الاقتضاء، ما يلي:
- التطبيق ونوع التركيب وواجهات الحزمة أو اللوحة ومرحلة المشروع والكميات.
- ملفات التصنيع والرسومات المعتمدة، مع تحديد المناطق الكثيفة والتفاوتات الحرجة.
- ترتيب الطبقات ومتطلبات مادة العزل وسماكة النحاس النهائية، بما في ذلك أي بدائل مسموح بها.
- حدود عرض الخط والتباعد والمقطع النهائي، ومواقع القياس، والمحاذاة الحرجة بين النحاس والفتحات والواجهات.
- مواقع الفتحات وامتداداتها، ومتطلبات تشكيلها وملئها، والظروف الكهربائية والحرارية وظروف التشغيل المنطبقة.
- طرق الفحص المطلوبة وأخذ العينات ومعايير القبول، إضافة إلى التقارير ومعلومات المواد والمقاطع العرضية التمثيلية اللازمة ومواعيد تقديمها.
ميّز المتطلبات الأولية واسأل عن المدخلات الناقصة التي تحول دون تقييم قابلية التنفيذ. وفي الرد، ابحث عن التركيب المقترح والطبقات التي تستخدم عمليات الخطوط الدقيقة. وتحقق مما إذا كانت المقاطع العرضية تمثل ذلك التركيب، وكيف ستُنتج أدلة طلبك نفسه. وراجع أي تغيير في تراص الطبقات مقابل متطلبات التوصيلات والمتطلبات الكهربائية قبل قبوله.
في إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة، يشرح دليل قدرة عمليات التصنيع متى تكون الأدلة الإحصائية مفيدة وما يجب التحقق منه قبل تفسيرها. ولا يثبت الحد الأدنى الاسمي لعرض الخط وحده قدرة المورّد على تلبية الرسم كاملًا. وإذا تعذر التحقق من خاصية مطلوبة، فسدّ فجوة الأدلة أو عدّل التصميم قبل اعتماده للتصنيع.
يمكنك طلب عرض سعر أو التواصل مع APTPCB لمناقشة المشروع. أدرج متطلبات التركيب والأدلة المذكورة أعلاه حتى يتمكن الفريق من تقييم الطلب؛ إذ يلزم تأكيد اختيار العملية وقابلية التنفيذ للتصميم المحدد.
تحديد نطاق التأهيل
افصل بين أدلة التصنيع وتأهيل الحزمة المجمّعة أو النظام النهائي. يمكن لفحص الأبعاد وسجلات التركيب أن تدعم تقييم الركيزة أو لوحة الدوائر المطبوعة المصنّعة، لكنها لا تكفي وحدها لتأهيل الحزمة المجمّعة أو النظام النهائي.
ينبغي للفرق المسؤولة تحديد إجراءات التحقق الإضافية اللازمة للواجهات وظروف التطبيق، والاتفاق على المسؤوليات ومعايير القبول. ويكتسب هذا التمييز أهمية خاصة عندما تتصل ركيزة الحزمة بحامل أكبر أو بلوحة نظام. للاطلاع على سياق هذه الواجهة، راجع ركائز حوامل CoWoS ذات الدرجة الصناعية.