国防路线图提出高密度互联
IPC 印刷电路板国防路线图将于 2009 年 12 月 9-10 日在华盛顿特区举行的 IPC 技术交流会: “北美 PCB 产业:它能并将支持军用品市场” 上揭开面纱。该路线图是 IPC 印刷电路板执行代理人特别工作组开发的文档之一,用于支持 PCB EA。
国会命令建立 PCB 执行代理人计划并开发 DoD 路线图以便强化国家防御能力。IPC 国防路线图通过识别将能满足未来 DoD 和原始设备制造商 (OEM) 需求的印刷电路板技术、设计和材料,开发出路线图,以支持 DoD PCB 执行代理人开发 DoD 印刷电路板和互联技术路线图。
部分制作人将重点关注该路线图的三个产品领域,即射频微波、手持无线设备和柔性设备。这些领域将由 Sanmina-SCI 高级副主席和首席技术官 George Dudnikov、TTM Technologies 公司的应用总工程师 Andy Cameron 以及 Vulcan Flex Circuit 公司的业务开发主任 Al Wasserzug 共同讨论。
IPC 会见了 Cameron,他将针对加快极微间距包装应用和无铅功能要求,说明手持和无线产品的军用品路线图要求。
问:要转换为微间距 BGA,主要的设计/制造问题是什么?
答:如果在应用中要求使用微间距 BGA,比如 0.50 毫米间距,则孔洞、衬垫、走线和空间的尺寸一般要求一个或多个 HDI 积层结构,以便从狭窄的包装中走线。每个连续积层都会增加复杂性,而且一般会要求采用先进的激光钻孔、激光直接成像以及改进型电镀功能。
比如,针数在 400-500 范围的一种典型 0.50 毫米间距设备能促使一名 PCB 设计人员在埋入式通孔芯 (通称为 3+N+3) 的两侧使用三层微通孔积层。这就改变了诸如机钻通孔等传统 PCB 操作能力的制造动力学。
问:当您采用微间距 BGA 工作时,无铅问题会有何变化?
答:手持式设备使用的许多微间距包装都受商业推动,因此只能进行无铅表面处理。PCB 的表面处理也必须改成在 DoD 产品中十分常见的 HASL 或者熔接锡铅以外的东西。这不仅是出于无铅合规要求的原因,而且还有焊接处间距的原因,它通常要求极其平整的表面,凭 HASL 是无法实现的。
至于层板方面,比方说使用 0.50 毫米间距,就要求多 HDI 压合积层。每次连续压合都可能造成电介质对多次无铅回流焊接承受力降低。
问:各供应链提供商能采取什么措施帮助军用品用户解决这些问题?
答:从新产品理念开始,国防 OEM 已经并且应当继续与其供应商合作,以优化各种互联重叠焊盘、层板选择、走线规则,并明确定义可靠性试验要求。
对于制造部分,该产业及其成员应继续努力调整运作,有时需要采取先进设备等重大举措,例如使用 LDI(激光直接成像)、激光钻孔系统以及先进电镀系统。许多变化要求投入大量资源才能完成。
材料供应方面,层板供应商正在努力提供可满足制造和可靠性要求的更坚韧的电介体。各 OEM 及其 PCB 供应商已经花费大量资源建立和评估商业产品领域中无铅层板系统的坚韧程度。这一工作必须继续进行,以支持 DoD 产品对环境和寿命周期越来越高的要求。
问:什么新工具/技术可以使设计人员/供应商更简便地确保其运送的元件满足军用品长期可靠性要求?
答:产业内已广泛开展工作,发展出试验方法的坚实基础,以评估产品质量和长期可靠性。互联应力试验只是其中一个例子。后期的许多工作未必围绕工具或技术,而是样品预处理要求和试验参数等事宜,以确保其符合最终产品寿命周期要求和环境条件。
