ثبت موقعیت لایه داخلی PCB، رابطه موقعیتی بین ساختارهای مسی داخلی، سایر لایه‌ها و الگوی سوراخ‌های ایجادشده پس از تصویربرداری، اچ، لمینیشن و سوراخ‌کاری است. این موضوع یک زنجیره تلرانسی است، نه فقط یک عدد مربوط به دقت یک ماشین؛ جابه‌جایی مواد و جبران‌سازی فرایندی نقش اصلی را در نتیجه نهایی دارند.
نکات کلیدی
- بودجه حلقه مسی و فاصله‌های آزاد را بر اساس تلرانس‌های سوراخ نهایی، مته و ثبت موقعیت به‌صورت هم‌زمان طراحی کنید.
- تعادل مس، سیستم رزین، نوع بافت شیشه و جهت قرارگیری پنل روی جابه‌جایی لایه‌ها تأثیر می‌گذارند.
- سازندگان PCB آرت‌ورک را بر اساس داده‌های تاریخی مواد و فرایند و اهداف اندازه‌گیری‌شده مقیاس‌دهی می‌کنند.
- تارگت‌های X-Ray به هم‌ترازی سوراخ‌کاری با تصویر لمینیت‌شده کمک می‌کنند، اما نمی‌توانند حاشیه از دست‌رفته حلقه مسی را بازگردانند.
- در HDI با لمینیشن مرحله‌ای، بودجه ثبت موقعیت باید برای هر چرخه ساخت افزایشی در نظر گرفته شود.
- معیار پذیرش را بر اساس کلاس IPC مربوطه یا نقشه مشتری تعریف کنید، نه یک وعده عمومی مانند «± میل».
زنجیره تلرانس ثبت موقعیت
| عامل | چه چیزی جابه‌جا می‌شود | کنترل |
|---|---|---|
| تصویربرداری/ابزارسازی | موقعیت آرت‌ورک نسبت به مرجع پنل | تصویربرداری مستقیم/ابزارسازی و کالیبراسیون |
| اچ | لبه‌های فیچرها و مرکز تارگت | جبران‌سازی اچ و توزیع مس |
| جابه‌جایی مواد | ابعاد هسته پس از پردازش/لمینیشن | مقیاس‌دهی مخصوص مواد و جهت‌گیری |
| چیدمان/لمینیشن | موقعیت لایه‌ها نسبت به یکدیگر | هم‌ترازی با پین/بدون پین، چرخه وکیوم/پرس |
| سوراخ‌کاری | موقعیت سوراخ نسبت به پدهای داخلی | بهینه‌سازی X-Ray/تارگت و کنترل مته |
| آبکاری/پرداخت سطح | سوراخ نهایی و حلقه مسی | تلرانس سوراخ تا پرداخت و بازرسی |
اندازه صحیح پد/آنتی‌پد به کل استک لایه‌ها و کلاس پذیرش انتخاب‌شده بستگی دارد.
انتخاب‌های طراحی برای حفظ حاشیه اطمینان
- از مرجع/مبدأ ثابت استفاده کنید و ترتیب لایه‌ها را بدون ابهام مشخص کنید.
- فقط در بخش‌هایی که فاصله الکتریکی و امپدانس اجازه می‌دهد، اندازه پدهای داخلی را افزایش دهید.
- از تارگت‌های مسی کوچک و ایزوله نزدیک لبه پنل به‌عنوان تنها مرجع هم‌ترازی استفاده نکنید.
- در صورت امکان، چگالی مس و بازشدگی‌های پلین را بین لایه‌های مقابل متعادل کنید.
- سوراخ‌های حساس را از نواحی پلین باریک و مرزهای آنتی‌پد با ولتاژ بالا دور نگه دارید.
- برای بک‌دریل، ویاهای کور/مدفون و Via-in-Pad، هر چرخه سوراخ‌کاری و لمینیشن را مشخص کنید.
- داده‌های ODB++/IPC-2581 یا نت‌لیست را به اشتراک بگذارید تا DFM بتواند رابطه پد و سوراخ را ارزیابی کند.
گردش کار ساخت
- ترتیب لایه‌ها، مواد، مس و ساختارهای حساس به ثبت موقعیت بررسی می‌شوند.
- مقیاس‌دهی آرت‌ورک بر اساس مواد و فرایند مخصوص اعمال می‌شود.
- لایه‌های داخلی تصویربرداری و اچ می‌شوند؛ سپس با AOI بازرسی می‌شوند.
- تارگت‌ها/کوپن‌ها اندازه‌گیری شده و در صورت نیاز فرایند کنترل‌شده اصلاح می‌شود.
- لایه‌ها با جهت‌گیری مشخص و چرخه پرس تعریف‌شده چیده و لمینیت می‌شوند.
- از تارگت‌های X-Ray یا روش‌های تأییدشده دیگر برای بهینه‌سازی هم‌ترازی سوراخ‌کاری استفاده می‌شود.
- سوراخ‌کاری، دی‌اسمیر، آبکاری و فرایندهای لایه بیرونی تکمیل می‌شوند.
- با کوپن‌ها، مقطع‌نگاری، داده‌های X-Ray/نوری و تست الکتریکی تأیید نهایی انجام می‌شود.
تحلیل خرابی ناشی از عدم ثبت موقعیت لایه داخلی
| مشاهده | علت احتمالی | شواهد |
|---|---|---|
| جابه‌جایی در یک جهت مشخص در کل پنل | خطای مرجع آرت‌ورک/ابزارسازی/مته | داده‌های تارگت و مختصات ماشین |
| افزایش خطای مقیاس با افزایش فاصله | جبران‌سازی نادرست X/Y یا جابه‌جایی مواد | اندازه‌گیری تارگت‌های گوشه/مرکز |
| چرخش/کجی | چیدمان، ابزارسازی یا جابه‌جایی پنل | نقشه برداری برداری چند تارگت |
| تغییر شکل مخصوص یک لایه | ساختار هسته، عدم تعادل مس یا تصویربرداری | داده‌های AOI/تارگت هر لایه |
| خروج تصادفی مس از محدوده سوراخ | انحراف مته، ناپایداری استک یا حاشیه ناکافی | لاگ‌های مته و توزیع مقطع‌نگاری |
| وضعیت بدتر در لبه نسبت به مرکز | تأثیرات پرس، مواد یا توزیع مس | نقشه‌برداری موقعیت روی پنل |
ثبت موقعیت را فقط بر اساس یک مقطع ناموفق تشخیص ندهید. ابتدا جهت و موقعیت را در سراسر لایه‌ها/پنل بررسی کنید.
چک‌لیست RFQ ثبت موقعیت لایه داخلی
- تعداد و ترتیب لایه‌ها، ضخامت نهایی و وزن‌های مس
- سیستم دقیق مواد، ساختار هسته/پری‌پرگ و جایگزین‌های مجاز
- سوراخ‌های نهایی، ساختارهای سوراخ‌کاری، پدها/آنتی‌پدها و الزامات بک‌دریل
- کلاس IPC/حلقه مسی و معیار پذیرش خروج مس مشخص‌شده توسط مشتری
- چرخه HDI/لمینیشن مرحله‌ای و الزامات Via-in-Pad
- محدودیت‌های امپدانس کنترل‌شده و فاصله پلین‌ها
- کوپن، مقطع‌نگاری، گزارش X-Ray/ثبت موقعیت و برنامه نمونه‌برداری
- ODB++/Gerber، فایل مته، نت‌لیست IPC-356 و نقشه ساخت
- تیراژ، محدودیت‌های پنل، نمونه اولیه و اطلاع‌رسانی تغییرات
پیش از آزادسازی تولید، از ساخت PCB چندلایه و راهنمای DFM استفاده کنید.
استانداردها و مراجع
- IPC-2221 — طراحی عمومی بردهای مدار چاپی
- IPC-6012 — تأیید صلاحیت و عملکرد بردهای مدار چاپی صلب
- IPC-A-600 — معیارهای پذیرش بردهای مدار چاپی
- IPC-2226 — طراحی ساختارهای اتصال داخلی با چگالی بالا
- IPC-TM-650 — دفترچه روش‌های آزمون
ویرایش‌های جاری و معیارهای پذیرش اختصاصی مشتری را تأیید کنید.
پرسش‌های متداول ثبت موقعیت لایه داخلی
آیا تلرانس ثبت موقعیت همان تلرانس موقعیت سوراخ‌کاری است؟
خیر. ثبت موقعیت شامل تصویربرداری لایه‌ها، جابه‌جایی مواد، لمینیشن و سوراخ‌کاری است. موقعیت سوراخ‌کاری تنها یکی از عوامل مؤثر است.
آیا همیشه می‌توان با بزرگ‌تر کردن پدها ریسک ثبت موقعیت را حل کرد؟
خیر. پدهای بزرگ‌تر ممکن است فاصله‌ها را کاهش دهند، روی امپدانس تأثیر بگذارند یا باعث نقض فاصله‌های پلین شوند. از یک بررسی کامل تلرانس/DFM استفاده کنید.
سوراخ‌کاری X-Ray چه چیزی را بهبود می‌دهد؟
این روش برنامه سوراخ‌کاری را با تارگت‌های داخل پنل لمینیت‌شده هم‌تراز می‌کند و به جبران جابه‌جایی و انحراف پنل کمک می‌کند.
چرا لایه‌های مختلف به اندازه‌های متفاوت جمع می‌شوند؟
ساختار هسته، رزین/شیشه، توزیع مس، جهت‌گیری و سابقه حرارتی/فرایندی می‌توانند باعث جابه‌جایی مخصوص هر لایه شوند.
خریدار باید چه مدارکی را درخواست کند؟
کوپن/مقطع‌نگاری و داده‌های ثبت موقعیت مورد توافق را درخواست کنید که به بچ تولید، موقعیت پنل و معیارهای پذیرش مرتبط باشند.