Ինտեգրալ սխեմայի կրող տախտակի PCB

Չիպի չափսին, ծայրամասային բաղադրիչների դասավորությանը և տեղադրման տարածքին համապատասխան դիզայն։ Օրինակ՝ խելացի ժամացույցների կրիչները պահանջում են ճշգրիտ մանրացում։

Բարձր արագության կիրառությունների համար օգտագործեք ցածր դիէլեկտրիկ հաստատուն ունեցող նյութեր (օրինակ՝ Ռոջերս) և ընդհանուր օգտագործման համար՝ FR-4: Համապատասխանեցրեք ջերմային ընդարձակման գործակիցը չիպի հետ:

Հետևեք ազդանշանի ամբողջականության սկզբունքներին. բարձր արագության ազդանշանները պահեք կարճ և ուղիղ, համոզվեք, որ դիֆերենցիալ զույգերը հավասար են երկարությամբ և միատարր են՝ հեռավորությամբ։ Օրինակ, PCIe ինտերֆեյսները պահանջում են երկարության և հեռավորության խիստ վերահսկողություն։

Պլանավորեք միատարր հզորության հարթություններ և մեկուսացրեք տարբեր հզորության տիրույթները բաժանման ընթացքում՝ թվային և անալոգային սնուցման աղբյուրների միջև խաչաձև շփումից խուսափելու համար։

Սահմանեք ցածր դիմադրության հողանցման հարթություն, ավելացրեք պաշտպանիչ օղակներ զգայուն ազդանշանների համար և օգտագործեք բազմակետային հողանցում ռադիոհաճախականության սխեմաների համար։

Անցքերի չափը որոշվում է հոսանքով և հաճախականությամբ: Բարձր արագության ազդանշանների համար օգտագործեք փոքր տրամագծով անցքեր (օրինակ՝

Ճշգրիտ համապատասխանեցրեք բարձիկի չափը և հեռավորությունը, օպտիմալացրեք BGA տարածքում ուղղորդումը և ջերմության ցրումը, և BGA-ի տակ ավելացրեք ջերմային անցուղիների ցանց։

Փորձարկման կետերը պետք է հասանելի լինեն սարքավորումների համար և պետք է տեղադրվեն հիմնական ազդանշանային հանգույցների և սնուցման միացումների վրա՝ ֆունկցիոնալ փորձարկման պահանջները բավարարելու համար։

Մետաքսե էկրանի վրա պետք է հստակ նշված լինեն բաղադրիչների պիտակները, բևեռականությունը և այլն, և այն տեղադրվի դատարկ տարածքներում՝ եռակցման տարածքներից հեռու։

Անհատականացրեք ձևը (օրինակ՝ ուղղանկյուն/անկանոն)՝ համաձայն սարքավորումների կառուցվածքի և տեղադրման պահանջների՝ այլ բաղադրիչների հետ համատեղելիությունն ապահովելու համար, օրինակ՝ նոութբուքի կրիչների դեպքում։

Սահմանեք թույլատրելի շեղումներ (օրինակ՝ գծի լայնության համար ±0.05 մմ)՝ հիմնվելով արտադրական գործընթացների վրա՝ միջշերտերի հավասարեցումն ու բաղադրիչների տեղադրման ճշգրտությունն ապահովելու համար։

Բարձր հզորության չիպերի համար օգտագործեք ջերմափոխանակիչներ, միջանցիկներ կամ մետաղական հիմքեր: Օրինակ՝ պրոցեսորի կրիչները մեծացնում են ջերմության ցրումը մեծ պղնձե հարթությունների և միջանցիկների միջոցով:

Օգտագործեք մետաղական պաշտպանիչ ծածկոցներ կամ մակերեսային պաշտպանիչ շերտեր՝ զգայուն շղթաները (օրինակ՝ RF մոդուլները) փակելու համար։

Համապարփակ կերպով դիտարկեք նյութերը, ուղղորդումը և ջերմային նախագծումը: Օգտագործեք բարձրորակ նյութեր և նվազեցրեք լարվածության կոնցենտրացիաները:

Նախագծված է այնպես, որ այն համապատասխանի գործընթացային հնարավորություններին (օրինակ՝ գծի նվազագույն լայնություն/միջակայք)՝ հեշտ արտադրության համար։

Ներառեք բավարար քանակությամբ փորձարկման կետեր և ինտերֆեյսներ (օրինակ՝ JTAG) արտադրական փորձարկման և խափանումների ախտորոշման համար։

Դասավորեք բաղադրիչները հեշտ փոխարինման համար՝ խոցելի մասերը տեղադրելով հասանելի վայրերում։

Օպտիմալացրեք արժեքը՝ վերահսկելով շերտերի քանակը, չափը և ընտրելով համապատասխան նյութեր ու գործընթացներ՝ կատարողականի պահանջներին համապատասխան։

RoHS ստանդարտներին համապատասխանելու համար օգտագործեք կապար չպարունակող և էկոլոգիապես մաքուր նյութեր։

Գործընթացները ներառում են նյութերի կտրում, հորատում, պղնձի նստեցում, էլեկտրոլիտիկ ծածկույթ, սխեմաների պատրաստում, զոդման դիմակավորում, մետաքսե զտում և մակերեսային մշակում:

Նյութերը ներառում են պղնձապատ լամինատներ (FR-4, բարձր հաճախականության նյութեր), պղնձե փայլաթիթեղ, զոդման/մետաքսե էկրանի թանաքներ և մակերեսային մշակման նյութեր (ոսկեզօծում/անագով ծածկույթ, OSP):

Օգտագործեք բարձր ճշգրտության սարքավորումներ, պարբերաբար սպասարկեք հորատիչները, վերահսկեք արագությունը/մատակարարման արագությունը և օգտագործեք դիրքավորման քորոցներ՝ շեղումը ≤ ± 0.05 մմ պահելու համար։

Օգտագործեք անէլեկտրական ծածկույթ՝ անցքի պատին 0.2-0.5 մկմ հաստությամբ պղինձ նստեցնելու համար, ինչը ոչ հաղորդիչ պատերը կդարձնի հաղորդիչ էլեկտրոլիզացման համար։

Հստակորեն վերահսկեք հոսանքի խտությունը, ժամանակը, ծածկույթի լուծույթի կազմը / ջերմաստիճանը: Օրինակ, 18-35 մկմ պղնձապատումը իրականացվում է պարամետրերը կարգավորելու միջոցով:

Օգտագործեք լուսանկարչական լիտոգրաֆիա՝ նախշերը փոխանցելու համար, որին կհաջորդի մշակումը և փորագրությունը: Գծի նվազագույն լայնությունը կարող է հասնել 0.075 մմ-ի:

Օգտագործեք բարձրորակ թանաք, վերահսկեք ծածկույթի հաստությունը/միատարրությունը, օպտիմալացրեք էքսպոզիցիայի/կարծրացման պարամետրերը: Թաղանթի հաստությունը՝ 25-40 մկմ, առանց փուչիկների/փոքր անցքերի:

Օգտագործեք էկրանային տպագրություն՝ թանաքի հաստությունը (10-20 մկմ) և ճշգրտությունը կառավարելու համար՝ ապահովելով հստակ նիշեր և ճշգրիտ դիրքավորում։

Կիրառման պահանջներից ելնելով՝ ընտրեք HASL-ը եռակցման ունակության և ENIG-ը՝ հարթության համար։

Կարճ միացումներ, բաց միացումներ, բաց հետքեր, զոդման դիմակի արատներ, մշուշոտ մետաքսե էկրան, կոպիտ անցքերի պատեր, շերտազատում և այլն։

Օգտագործեք AOI, ռենտգեն, թռչող զոնդի փորձարկում և ՏՏ՝ շղթայի ամբողջականությունը, եռակցման որակը և էլեկտրական աշխատանքը ստուգելու համար։

Կարճ միացումների դեպքում ավելորդ պղինձը հեռացնելու համար օգտագործեք միկրոփորագրություն, բաց միացումների դեպքում՝ միացնող լարեր, իսկ զոդման դիմակի թերությունների դեպքում՝ տեղային վերանորոգում: Վերանորոգումից հետո կրկին ստուգեք:

Սովորական փոխադրողների համար՝ 3-7 օր, բարդ փոխադրողների համար՝ 10-15 օր, իսկ շտապ (ավելի բարձր արժեքով) պատվերների համար՝ 1-3 օր։

Օպտիմալացնել դիզայնը՝ շերտերի քանակը/չափսը նվազեցնելու, ծախսարդյունավետ նյութեր/գործընթացներ ընտրելու և արտադրողականությունը բարձրացնելու համար։

Առաջացնում է կեղտաջրեր, արտանետվող գազեր և ծանր մետաղներ պարունակող թափոնների մնացորդներ, որոնք պահանջում են մաքրում՝ արտանետման չափանիշներին համապատասխանելու համար։

Օգտագործեք ավտոմատացված բեռնման/բեռնաթափման, մետաքսե զտման և ստուգման սարքավորումներ՝ արդյունավետությունը և որակի կայունությունը բարելավելու համար։

Հորատման մեքենաներ, պղնձի նստեցման/էլեկտրալամպացման գծեր, էքսպոզիցիայի մեքենաներ, փորագրման մեքենաներ, զոդման դիմակ/մետաքսե էկրանի տպիչներ, մակերեսային մշակման և ստուգման սարքավորումներ։

Պարբերաբար մաքրեք, սպասարկեք, փոխարինեք մաշվող մասերը և կարգավորեք պարամետրերը՝ սարքավորումների կայուն աշխատանքն ապահովելու համար։

Օպտիմալացնել հորատման, էլեկտրոլիտիկ ծածկույթապատման, փորագրման և այլնի պարամետրերը՝ փորձարարական վերլուծության միջոցով, օրինակ՝ բարելավել ծածկույթապատման միատարրությունը՝ որակը և արդյունավետությունը բարձրացնելու համար։

Կիրառել ստանդարտ ընթացակարգեր, վերահսկել հումքի որակը, կարգաբերել սարքավորումները և վերապատրաստել անձնակազմին՝ խմբաքանակից խմբաքանակ համապատասխանությունն ապահովելու համար։

Օգտագործեք մուլտիմետրեր, օսցիլոսկոպներ և ցանցային վերլուծիչներ՝ անընդհատությունը, իմպեդանսը և ազդանշանի փոխանցման բնութագրերը ստուգելու համար։

Աղավաղումը վերլուծելու համար օգտագործեք աչքի դիագրամի, անդրադարձման և խաչաձև խոսակցության թեստեր: Աչքի դիագրամի բացումը պետք է համապատասխանի ստանդարտներին:

Օպտիմալացնել էլեկտրաէներգիայի բաշխման ցանցերը, ավելացնել անջատիչ կոնդենսատորներ, նվազեցնել ներքին դիմադրությունը/ինդուկտիվությունը և իջեցնել աղմուկը, օրինակ՝ տեղադրել բազմարժեք կոնդենսատորներ չիպի միացումների մոտ։

Օգտագործեք վեկտորային ցանցային վերլուծիչներ՝ ներդրման կորուստը, վերադարձի կորուստը, մեկուսացումը և այլն ստուգելու համար՝ ռադիոհաճախականության ազդանշանի նորմալ փոխանցումն ապահովելու համար։

Ջերմային պատկերիչներ օգտագործեք ջերմաստիճանի բաշխումը չափելու և ջերմային դիմադրությունը հաշվարկելու համար: Չիպի մակերեսի ջերմաստիճանը պետք է լինի սահմանված սահմաններում:

Օգտագործեք պաշտպանություն, ֆիլտրացում և պատշաճ երթուղավորում, օրինակ՝ առանձնացրեք թվային/անալոգային հողանցումները և ավելացրեք պաշտպանություն զգայուն ազդանշանների համար։

Կատարեք բարձր ջերմաստիճանային ծերացման (օրինակ՝ 85℃), ջերմային ցիկլի, խոնավության և թրթռման փորձարկումներ՝ շրջակա միջավայրի հարմարվողականությունը գնահատելու համար։

Կանխատեսեք ծառայության ժամկետը՝ արագացված ծառայության ժամկետի փորձարկման և Արենիուսի հավասարման մոդելավորման միջոցով։

Օպտիմալացրեք հողանցումը, պաշտպանությունը և ֆիլտրացումը՝ ազդանշանի ճառագայթումը և միջամտության զգայունությունը վերահսկելու համար, օրինակ՝ ավելացրեք հողանցման շրջանակներ տպատախտակի եզրերին։

Կատարեք ծռման, ձգման և կտրման փորձարկումներ՝ տախտակի ամրությունը գնահատելու համար, որը պետք է համապատասխանի համապատասխան չափանիշներին։

Գնահատեք քիմիական դիմադրության թեստերի միջոցով (թթվային/ալկալային լուծույթներում թրջում)՝ արտաքին տեսքի և կատարողականի փոփոխությունները դիտարկելու համար։

Ընտրեք լավ եղանակային դիմացկուն նյութեր և կիրառեք մակերեսային պաշտպանիչ միջոցներ (օրինակ՝ եռակի դիմացկուն ներկ)՝ բացօթյա ծառայության ժամկետը երկարացնելու համար։

Օգտագործեք մեկուսացման դիմադրության չափիչ՝ շղթաների միջև և շղթաների ու հողանցման միջև մեկուսացման դիմադրությունը չափելու համար (պետք է լինի մեգոհոմ մակարդակից բարձր):

Գնահատեք՝ փորձարկելով այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են դիէլեկտրիկ հաստատունը և դիէլեկտրիկ կորստի գործակիցը: Բարձր հաճախականության կիրառություններում դիէլեկտրիկ հաստատունը պետք է լինի կայուն և ցածր:

Օպտիմալացրեք լարերը, օգտագործեք ցածր կորուստներով նյութեր և բարձր արագության ազդանշանների համար ընդունեք միկրոշերտային կամ շերտավոր կառուցվածքներ՝ ուշացումը նվազեցնելու համար։

Կիրառել տարբեր հզորության բեռներ, դիտարկել շղթայի տաքացումը և էլեկտրական կատարողականության փոփոխությունները, և գնահատել սնուցման սարքերի շղթաների հոսանքի կրողունակությունը։

Չափեք հզորության աղմուկը, ազդանշանի աղմուկը և այլն՝ համոզվելու համար, որ հզորության աղմուկի գագաթնակետային արժեքը թույլատրելի միջակայքում է։

Ընդունեք ավելորդ կառուցվածքներ (օրինակ՝ ավելացրեք պահուստային սխեմաներ կամ բաղադրիչներ) և օգտագործեք երկգծային փոխանցում կարևոր ազդանշանների համար՝ հուսալիությունը բարելավելու համար։

Ստուգել ազդանշանի արձագանքման արագությունը և կայունությունը դինամիկ աշխատանքային պայմաններում (օրինակ՝ բարձր արագությամբ տվյալների փոխանցման ինտերֆեյսների դինամիկ փորձարկում):

Համակարգի բնականոն աշխատանքն ապահովելու համար անցկացրեք համատեղելիության թեստեր տարբեր չիպերի և մոդուլների հետ (օրինակ՝ չիպերի տարբեր խմբաքանակների հետ փորձարկում):

Սկզբում օգտագործեք AOI-ն՝ շղթայի կարճ միացումների առկայությունը ստուգելու համար, այնուհետև օգտագործեք մուլտիմետր՝ դիրքավորման համար դիմադրությունը չափելու համար, և ստուգեք շղթաների կամ բաղադրիչների կոնտակտների կարճ միացումների առկայությունը։

Օգտագործեք թռչող զոնդ կամ մուլտիմետր՝ շղթայի անընդհատությունը չափելու և բաց շղթաների կամ խցանված անցքերի առկայությունը ստուգելու համար (հնարավոր է՝ պայմանավորված չափազանց փորագրմամբ կամ հորատման խնդիրներով):

Օգտագործեք օսցիլոսկոպ՝ ազդանշանի ալիքային ձևերը դիտարկելու, անդրադարձման և խաչաձև շփման խնդիրները ստուգելու, ինչպես նաև սխալ միացումները կամ դիմադրության անհամապատասխանությունը հետազոտելու համար։

Չափեք սնուցման աղբյուրի լարումը, ստուգեք կարճ միացումների/բաց շղթաների առկայությունը սնուցման գծերում և անջատիչ կոնդենսատորի խափանումը, ինչպես նաև ուսումնասիրեք սնուցման չիպի խափանումները կամ գծի չափազանց մեծ կորուստները։

Ջերմային պատկերիչ օգտագործեք ջերմության աղբյուրները նույնականացնելու և սնուցման սարքի գերբեռնվածությունը կամ վատ ջերմափոխանակումը ստուգելու համար (օրինակ՝ ջերմափոխանակիչի սխալ տեղադրում կամ ջերմային անցքերի անբավարարություն):

Օգտագործեք սպեկտրի վերլուծիչ՝ միջամտության աղբյուրները հայտնաբերելու և պաշտպանիչ միջոցները ստուգելու համար (օրինակ՝ պաշտպանիչ ծածկույթների հողանցման միացումը և ֆիլտրի շղթաների բնականոն աշխատանքը):

Օգտագործեք AOI-ն՝ սառը եռակցման միացումները, բացակայող եռակցման միացումները և կամուրջները ստուգելու, ինչպես նաև անպատշաճ եռակցման ջերմաստիճանի/ժամանակի կամ հոսքի որակի հետ կապված խնդիրները ուսումնասիրելու համար։

Օգտագործեք մուլտիմետրեր և օսցիլոսկոպներ՝ բաղադրիչների աշխատանքը (օրինակ՝ դիմադրությունը, տարողունակությունը և դիոդային հաղորդականությունը) ստուգելու և գերլարման/գերհոսանքի պատճառները հետազոտելու համար։

Վերանայեք նախագծային փաստաթղթերը, համեմատեք իրական կատարողականը տեխնիկական բնութագրերի հետ և ուսումնասիրեք անպատշաճ միացման կամ պարամետրերի կարգավորման սխալները (օրինակ՝ գծի անբավարար լայնությունը հոսանքի փոխանցման համար):

Ստուգեք փորձարկման կետերի մակերեսների վրա օքսիդացման/աղտոտման, փորձարկման զոնդերի մաշվածության կամ սարքավորումների միացման խնդիրների առկայությունը։ Մաքրեք փորձարկման կետերը կամ փոխարինեք զոնդերը։

Ստուգեք մետաքսե էկրանի պարզությունը, ճշգրտությունը և դիրքը, ինչպես նաև ուսումնասիրեք մետաքսե էկրանի մշակման կամ թանաքի որակի հետ կապված խնդիրները (օրինակ՝ մետաքսե էկրանի պարամետրերի կարգավորումը):

Դիտարկեք զոդման դիմակի շերտը՝ փուչիկների, անցքերի և թեփոտման առկայության համար, և ուսումնասիրեք ծածկույթի/կարծրացման գործընթացի հետ կապված խնդիրները (օրինակ՝ ծածկույթի հաստության և կարծրացման ջերմաստիճանի կարգավորումը):

Օգտագործեք ռենտգենյան ճառագայթներ՝ շերտերի միջև կապը հայտնաբերելու և չափազանց ջերմային լարվածությունը կամ նյութերի համատեղելիության հետ կապված խնդիրները (օրինակ՝ արտադրության ընթացքում ջերմաստիճանի արագ փոփոխությունները) հետազոտելու համար։

Մանրադիտակի տակ դիտարկեք անցքի պատերը և ստուգեք հորատման պարամետրերը և հորատման գլխիկի մաշվածությունը (օրինակ՝ հորատման արագության և մատակարարման արագության կարգավորումը):

Ստուգեք մակերեսային մշակման շերտի միատարրությունը, կարծրությունը և օքսիդացումը/կոռոզիան, ինչպես նաև ուսումնասիրեք անպատշաճ գործընթացային պարամետրերը (օրինակ՝ էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի ժամանակի և հոսանքի խտության կարգավորումը):

Օգտագործեք չափիչ գործիքներ, ինչպիսիք են տրամաչափերը, նախագծային չափսերի հետ համեմատելու և արտադրական դիրքավորման կամ մշակման ճշգրտության հետ կապված խնդիրները հետազոտելու համար (օրինակ՝ հորատման դիրքավորման ստուգում):

Օգտագործեք հարթության չափման գործիք՝ ջերմային լարվածությունը կամ նյութական խնդիրները հայտնաբերելու և հետազոտելու համար (օրինակ՝ տախտակի չափազանց ջերմային ընդարձակման գործակիցը, ջերմային նախագծման օպտիմալացում):

Փորձարկեք նյութի կազմը և ստուգեք արտադրական գործընթացը (օրինակ՝ արդյոք օգտագործվում են կապար պարունակող նյութեր և արդյոք կեղտաջրերի/արտանետումների արտանետումները համապատասխանում են չափանիշներին):

Կապվեք արտադրողների հետ և ստուգեք, թե արդյոք նախագիծը համապատասխանում է գործընթացի պահանջներին (օրինակ՝ գծի նվազագույն լայնությունը/միջակայքը, սարքավորումների հնարավորություններին համապատասխանելը, նախագիծը օպտիմալացնելը):

Ստուգեք թեստային կետերի կարգավորումների և ինտերֆեյսի նորմալության ռացիոնալությունը, և ուսումնասիրեք թեստային կետերի անբավարարությունը կամ անհարմար դիրքերը (վերապլանավորեք թեստային կետերը):

Ինտեգրալ սխեմայի կրիչ տպատախտակները ավելի շատ կենտրոնանում են չիպերի միացման վրա՝ ունենալով ավելի փոքր չափսեր, ավելի բարձր ճշգրտություն, ավելի խիտ լարեր և ազդանշանի ամբողջականության ու ջերմության ցրման ավելի բարձր պահանջներ:

Գնահատեք մատակարարների արտադրական հզորությունը, որակի վերահսկողությունը, տեխնիկական մակարդակը, գինը և մատակարարման ժամկետները (օրինակ՝ ստուգեք համապատասխան հավաստագրերը և սարքավորումների առաջընթացը):

Խելամիտ կերպով վերահսկել պաշարների քանակը՝ հիմնվելով արտադրական պլանների և պահանջարկի կանխատեսումների վրա, անցկացնել պաշարների կանոնավոր ստուգումներ և օգտագործել ABC դասակարգման մեթոդը՝ գերպաշարումը/պակասորդը կանխելու համար։

Ֆիզիկական ապամոնտաժումը և քիմիական մշակումը կարող են օգտագործվել պղնձի և թանկարժեք մետաղների վերականգնման համար (օրինակ՝ թթվային լվացում պղնձի վերականգնման համար՝ համապատասխան շրջակա միջավայրի պահանջներին):