고정밀 임피던스 제어 PCB 보드는 신호 무결성을 보장하고 전반적인 장비 성능을 향상시키는 데 핵심적인 역할을 합니다. 생산 공정에는 복잡하고 정밀한 여러 단계가 포함되며, 각 단계는 최종 제품의 품질과 성능에 큰 영향을 미칩니다.
고정밀 임피던스 제어 PCB 보드는 신호 무결성을 보장하고 전반적인 장비 성능을 향상시키는 데 핵심적인 역할을 합니다. 생산 공정에는 복잡하고 정밀한 여러 단계가 포함되며, 각 단계는 최종 제품의 품질과 성능에 큰 영향을 미칩니다.
1, 재료 선택
(1) 기재재료
ROGERS4350B, Taconic RF-35 등과 같이 Tg가 높고 Dk 값이 낮은 고주파 재료에는 고정밀 임피던스 제어가 선호됩니다. Tg가 높은 재료는 고온 환경에서 우수한 물리적 특성을 유지할 수 있어 복잡한 작업 조건에서 PCB 보드의 안정성을 보장합니다. Dk 값이 낮으면 신호 전송 중 지연과 손실을 효과적으로 줄이고 신호 전송 속도와 품질을 향상시킬 수 있습니다. 동시에 재료 두께 공차 및 동박 거칠기와 같은 매개변수도 중요하며 엄격하게 제어해야 합니다. 이러한 요소는 임피던스 계산의 정확성과 신호 전송 효과에 직접적인 영향을 미치기 때문입니다.
(2) 동박재료
표면 거칠기가 낮은 동박을 선택하면 동박 표면에서 전송하는 동안 신호 산란과 손실을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 전해동박과 압연동박은 특성에 차이가 있습니다. 압연 동박은 표면 구조가 더 미세하기 때문에 고주파-주파수 신호 전송 성능이 더 뛰어나고 일반적으로 매우 높은 신호 품질이 요구되는 고정밀 임피던스 제어 PCB 보드 생산에 사용됩니다.
2, 생산 과정
(1) 내층 회로 제작
패턴 전사: 포토리소그래피 기술을 사용하여 설계된 회로 패턴을 포토마스크를 통해 구리-적층판에 전사합니다. 이 프로세스에서는 노광 기계에 고정밀 위치 지정 및 노광 기능이 필요하며, 이는 그래픽 전송의 정확성을 보장하고 라인 오프셋 및 변형과 같은 문제를 방지하여 라인의 정확성과 일관성을 보장합니다.
에칭 공정: 라인 에칭의 균일성을 보장하기 위해 내부층 에칭에는 수직 채널 에칭 장비가 일반적으로 사용됩니다. 에칭 용액 농도, 온도, 스프레이 압력 등과 같은 에칭 매개변수의 실시간 모니터링 및 동적 조정을 통해 1.8-2.2 사이의 에칭 계수를 정확하게 제어하면 에칭 프로세스의 안정성이 보장되고 에칭된 회로 폭이 설계 요구 사항을 충족하며 선폭 편차가 임피던스에 미치는 영향이 줄어듭니다.
(2) 압축 과정
재료 전처리: 내부 층 재료와 반경화 시트의 습기 손상을 방지하기 위해 사전 적층 시간을 엄격하게 제어합니다. 습기가 있는 재료는 라미네이션 과정에서 기포 및 박리와 같은 결함을 생성할 수 있으며, 이는 층간 결합력과 PCB 보드의 전기적 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
압축 매개변수 제어: 정밀한 압력 분포 제어 시스템을 채택하여 압축 과정에서 모든 부품에 균일한 힘 분포를 보장합니다. 분할된 가열 곡선 관리를 구현하고 다양한 재료의 특성에 따라 다양한 단계에서 적절한 온도를 설정하여 반 경화 시트를 완전히 경화하고 우수한 층간 결합을 형성합니다. 동시에 진공도가 -0.095MPa 이상에 도달하도록 하여 층간 공기 및 휘발성 물질을 효과적으로 제거하고 압축 품질을 향상시킵니다.
(3) 드릴링 및 전기도금
드릴링: 고정밀 CNC 드릴링 머신은 드릴링 작업에 사용되어 정확한 드릴링 위치와 구멍 직경이 설계 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 드릴링 편차는 회로 연결 불량으로 이어질 수 있으며, 특히 드릴링 정확도가 더 높아야 하는 고밀도 상호 연결 고정밀 임피던스 제어 PCB 보드의 경우 전기 성능에 영향을 줄 수 있습니다.
전기도금: 전기도금 공정을 통해 구멍 벽과 회로 표면에 금속을 증착하여 전기적 연결을 달성합니다. 구리 도금 두께의 균일성을 엄격하게 제어하고, 구멍 벽과 표면 코팅의 두께를 일관되게 유지하며, 신호 전송에 영향을 미칠 수 있는 코팅 두께의 차이로 인해 발생하는 저항 불일치를 방지해야 합니다.
(4) 외층 회로 제작
내층 회로 생산과 유사하게 외층 회로도 그래픽 전사 및 에칭 공정을 통해 생산됩니다. 그러나 외부 회로와 외부 세계 사이의 직접적인 접촉으로 인해 표면 품질에 대한 요구 사항이 더 높아졌습니다. 신호 전송 중 간섭을 줄이기 위해서는 회로의 가장자리가 깔끔하고 매끄러우며 버(burr)나 틈과 같은 결함이 없는지 확인해야 합니다.
(5) 표면처리
ENIG 또는 OSP와 같은 평탄도가 높은 표면 처리 공정을 선택하십시오. ENIG 기술은 우수한 용접 성능과 전기 연결 신뢰성을 제공할 수 있으며 금층은 구리 표면 산화를 효과적으로 방지할 수 있습니다. OSP 기술은 비용이 저렴하고 공정이 간단한 장점이 있으며, 구리 표면에 보호막을 형성하여 용접 시 용접성을 보장할 수 있습니다. 처리 중에 표면 품질에 대한 고정밀 신호 전송 요구 사항을 충족하려면 표면 거칠기 Ra가 0.4μm 이하가 되도록 구리 도금 두께의 균일성을 제어해야 합니다.
3, 테스트 및 검증
(1) 외관검사
수동 육안 검사와 자동 광학 검사 장비를 결합하여 PCB 기판 표면을 종합적으로 검사합니다. 검사 내용에는 회로의 무결성, 단락의 존재, 개방 회로, 회로 간격, 에칭 잔여물 및 기타 외관 결함이 포함되어 PCB 보드의 외관이 품질 표준을 충족하는지 확인합니다.
(2) 단면분석
고정밀{0}}슬라이싱 메커니즘을 사용하여 PCB 보드를 특정 방향으로 절단하고 디지털 현미경을 사용하여 슬라이스를 관찰하고 측정합니다. 측정 내용에는 제조 공정이 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하고 공정 최적화를 위한 데이터 지원을 제공하기 위해 선폭, 동박 두께, 유전층 두께 균일성과 같은 주요 매개변수가 포함됩니다.
(3) 임피던스 테스트
PCB 보드에서 임피던스 테스트를 수행하려면 TDR과 같은 전문 임피던스 테스트 장비를 사용하십시오. 설계된 임피던스 목표값에 따라 임피던스 오차는 ±8% 이내로 제어되어야 합니다. 고정밀-제품의 경우 ± 5% 이내의 제어도 필요합니다. 테스트의 파형 특성을 기록하고, 반사 계수를 분석하고, PCB 보드의 신호 전송 품질을 결정합니다. 과도한 임피던스 편차가 발견되면 적시에 원인을 추적하고 조정해야 합니다.
(4) 신뢰성 검증
다양한 온도 환경에서 PCB 보드의 사용을 시뮬레이션하고 열 스트레스 하에서 신뢰성을 검증하기 위해 열 충격 테스트를 수행합니다. PCB 보드의 절연 성능을 평가하기 위해 IST 신뢰성 테스트를 수행합니다. PCB 보드가 습도 및 전기장과 같은 열악한 환경에서 전도성 양극 와이어를 생성하는지 여부를 감지하기 위해 CAF 허용 오차 테스트를 구현합니다. 이는 전기 성능에 영향을 미치고 다양한 복잡한 애플리케이션 시나리오에서 PCB 보드의 안정적이고 신뢰할 수 있는 작동을 보장합니다.
4, 품질 관리
(1) 공정 매개변수 데이터베이스 구축
생산 과정에서 에칭 시간, 온도, 가압 압력, 시간, 온도, 전기 도금 전류, 시간 등과 같은 각 제품 배치의 공정 매개 변수에 대한 자세한 기록이 유지되고 공정 매개 변수 데이터베이스가 구축됩니다. 데이터베이스의 데이터를 분석하여 다양한 프로세스 매개변수가 제품 품질에 미치는 영향을 요약하고 후속 생산에 대한 참조를 제공하며 프로세스 매개변수의 최적화 및 표준화를 달성합니다.
(2) SPC 공정 능력 분석 실시
통계적 공정 관리 기술을 사용하여{0}}선폭, 임피던스, 코팅 두께 등 생산 공정의 주요 품질 특성을 실시간으로 모니터링하고 분석합니다. 공정 능력 지수를 계산하여 생산 공정의 안정성과 능력을 평가하고, 공정의 비정상적인 변동을 신속하게 감지하고 해당 조치를 취하여 조정함으로써 생산 공정이 항상 통제된 상태에 있도록 합니다.
(3) 초도품 확인제도 실시
각 제품 배치가 공식적으로 생산되기 전에 첫 번째 제품이 만들어지고 외관, 크기, 전기적 성능, 임피던스 등을 포함하여 종합적으로 검사됩니다. 첫 번째 제품이 엄격한 테스트 및 확인을 통과하고 모든 품질 표준을 충족한 후에만 대량 생산을 수행하여 공정 문제로 인해 부적격 제품이 대량 생산되는 것을 방지할 수 있습니다.
(4) 추적성 메커니즘 확립
각 PCB 보드에 고유한 추적성 코드를 할당하여 원자재 조달, 생산 및 처리, 테스트에서 포장 및 배송까지 전체 프로세스 정보를 기록합니다. 이후 제품 사용 시 품질 문제가 발생하면 생산 과정 중 모든 관련 정보를 추적성 코드를 통해 신속하게 추적하여 문제의 근본 원인을 정확하게 추적하고 적시에 리콜, 개선 등의 조치를 취해 제품 품질 및 고객 만족도를 향상시킬 수 있습니다.