Կոշտ PCB

Նյութը՝ կոշտ՝ ապակեպլաստե, ճկուն՝ պոլիիմիդ։ Կառուցվածքը՝ կոշտը չի կարող ծռվել, ճկունը՝ կարող է ծալվել։ Կիրառություն՝ կոշտ՝ կայուն միացումների համար, ճկուն՝ կոմպակտ տարածքների համար։

Միաշերտ, երկշերտ, բազմաշերտ։ Միաշերտը մի կողմում ունի շղթաներ, երկշերտը՝ երկու կողմերում էլ, բազմաշերտը միացնում է հաղորդիչ շերտերը միջանցքներով (օրինակ՝ մայրական սալիկներ)։

Սեղանի համակարգիչներ, հեռուստացույցներ, արդյունաբերական կառավարման համակարգեր, ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկա (մեքենայի մեջ տեղադրվող համակարգիչներ), ավիատիեզերական ոչ թրթռացող բաղադրիչներ և այլն։

Ավելի ցածր գին։ Կոշտ ՊԽՏ-ները ունեն հասուն գործընթացներ և էժան նյութեր, իսկ ճկուն ՊԽՏ-ները թանկ են բարդ նյութերի և գործընթացների պատճառով։

Տարածված FR4 հիմքեր՝ -55°C-ից մինչև 125°C սովորական օգտագործման համար, կարճաժամկետ 260°C՝ առանց կապարի եռակցման համար: Հատուկ նյութերը կարող են դիմանալ ավելի բարձր ջերմաստիճանների:

Մի քանի սմ²-ից (փոքր կառավարման վահանակներ) մինչև մի քանի մ² (մեծ սերվերի մայրական սալիկներ):

Կախված է չափից, շերտերից և նյութերից: FR4 բազմաշերտ տախտակներ՝ ~1-3 կգ/մ², ավելի ծանր են, քան նույն մակերեսով ճկուն տպատախտակները:

Սովորական միջավայրերում՝ 10-20+ տարի, իսկ կոշտ պայմաններում (բարձր ջերմաստիճան/խոնավություն)՝ կրճատված՝ մինչև տարիներ։

FR4-ը ունի մոտ 100-200 ՄՊա ճկման մոդուլ, որը շատ ավելի ցածր է, քան ճկուն PCB-ները: Հաստության մեծացումը մեծացնում է լարվածության դիմադրությունը:

FR4 (ապակեպլաստե էպօքսիդային խեժ), ֆենոլային խեժ, էպօքսիդային խեժ; PTFE՝ հատուկ բարձր հաճախականության կիրառությունների համար։

Լավ էլեկտրական մեկուսացում, մեխանիկական հատկություններ և չափային կայունություն։ CTE: 13-17ppm/℃։ Ցածր գին և հասուն գործընթացներ։

Ցածր քայքայման ջերմաստիճան (120-150°C), հակված է շերտազատման եռակցման ժամանակ, վատ էլեկտրական/մեխանիկական հատկություններ, բարձր CTE և հոտ։

Հոսանքի հոսքի համար առաջացնում է հաղորդիչ հետքեր: Հաճախ օգտագործվող հաստություններ՝ 0.5 ունցիա (17 մկմ), 1 ունցիա (35 մկմ), 2 ունցիա (70 մկմ): Հաստ փայլաթիթեղներ՝ բարձր հոսանքների կիրառման համար:

Մեկուսացնում է՝ կարճ միացումներից խուսափելու համար, պաշտպանում է պղինձը օքսիդացումից և ֆիզիկական վնասներից, ինչպես նաև տարբերակում է տարածքները գույնով (օրինակ՝ կանաչ, կապույտ):

Տպում է նիշեր/խորհրդանիշներ՝ արտադրության և վրիպազերծման ընթացքում բաղադրիչների նույնականացման համար: Ընդհանուր գույն՝ սպիտակ, նաև մոխրագույն, կարմիր, սև, դեղին և այլն:

FR4: Ցածր գին ընդհանուր օգտագործման համար: Բարձր հաճախականության նյութեր (օրինակ՝ PTFE): Ցածր ազդանշանի կորուստ 5G-ի համար: Կերամիկական հիմքեր. Բարձր ջերմահաղորդականություն բարձր ջերմային կիրառությունների համար:

Հաշվի առեք էլեկտրական (բարձր հաճախականություն/բարձր լարում), մեխանիկական (տատանում), ջերմաստիճան և արժեք։ Սպառողական էլեկտրոնիկայի համար օգտագործեք FR4, բարձր հաճախականության համար՝ PTFE, իսկ բարձր ջերմության համար՝ կերամիկան։

RoHS. Սահմանափակում է վտանգավոր նյութերի (կապար, սնդիկ և այլն) օգտագործումը: Հալոգեն չպարունակող. Br/Cl

Ցածր ջերմահաղորդականությամբ նյութերը բարելավում են չափային կայունությունը: Բարձր ջերմահաղորդականությունը բարելավում է ջերմության ցրումը: Բարձր արդյունավետությամբ մեկուսիչները նվազեցնում են ազդանշանի կորուստը՝ հնարավորություն տալով մանրացման և բարձր արդյունավետության:

Սիգնալի ամբողջականություն (իմպեդանսի համապատասխանեցում, հակաանդրադարձում/խաչաձև խոսակցություն), հզորության բաշխում, հողանցում և հոսանքի կրման հզորություն։

Կրճատեք ազդանշանների հետագծերը, նվազագույնի հասցրեք անցուղիները: Օգտագործեք դիֆերենցիալ զույգեր բարձր արագության ազդանշանների և կառավարման դիմադրության համար: Հզորության/հողային հարթությունները պատրաստված են ամուր պղնձից: Միջամտությունից խուսափելու համար մոդուլները բաժանված են: Գծի լայնությունը հիմնված է հոսանքի վրա:

Չափսը՝ հիմնված հաստության/հոսանքի վրա (ավելի հաստ տախտակների համար անհրաժեշտ են ավելի մեծ անցքեր): Նվազագույնի հասցնել անցքերի քանակը: Հետին հորատում՝ բարձր արագության ազդանշանների համար՝ կոճղերը հեռացնելու համար:

Աղբյուրի, փոխանցման գծի և բեռի դիմադրողականության համապատասխանեցում՝ անդրադարձումը նվազեցնելու համար։ Հասնում է գծի լայնությունը, հեռավորությունը, դիէլեկտրիկի հաստությունը և դիէլեկտրիկ թափանցելիությունը կառավարելու միջոցով (օրինակ՝ 0.33 մմ լայնություն FR4-ի վրա 50Ω միկրոշերտի համար)։

Բաժանման բաղադրիչներ. զգայուն մասերը պահեք աղմուկի աղբյուրներից հեռու: Սնուցման/հողանցման հարթությունները բազմաշերտ տախտակներում՝ պաշտպանելու համար: Բարձր արագության ազդանշանների շուրջ հողանցման հարթությունները: Անջատող կոնդենսատորներ. օպտիմալացված հողանցում:

Ֆունկցիոնալ բաժանում, ջերմազգայուն բաղադրիչների առանձնացում, բարձր հաճախականության բաղադրիչների մոտ տեղադրում, մեծ բաղադրիչների առաջնահերթություն տալը և հեշտ տեղադրումը/սպասարկումն ապահովելը։

Հարևան սնուցման և հողանցման հարթություններ՝ ինդուկտիվությունը նվազեցնելու համար։ Լարում անցումային միացումներով։ Պինդ պղինձ՝ սնուցման հարթությունների համար, բարձր հոսանքի ուղիների հաստացում։

Ջերմային անցքեր և պղնձե հարթություններ տաք բաղադրիչների տակ։ Բարձր ջերմահաղորդականությամբ հիմքեր։ Օդային հոսքի նախագծում. անհրաժեշտության դեպքում ավելացրեք ջերմափոխանակիչներ/օդափոխիչներ։

Անցքի դիրքը՝ ±0.1 մմ: Պլաստիկացված անցքեր՝ ±0.076 մմ: Ոչ պլաստիկացված անցքեր՝ ±0.05 մմ: Գծի լայնություն՝ ±10%-20%:

Altium Designer (հարմար է փոքր և միջին դիզայնի համար), Cadence Allegro (բարձր արագությամբ բազմաշերտ), Mentor PADS (օգտագործողի համար հարմար և արդյունավետ):

Պանելավորում → Հորատում → Պղնձի նստեցում → Պատկերում → Ծածկույթապատում → Փորագրություն → Զոդման դիմակ → Մետաքսագործություն → Մակերեսի մշակում → Պրոֆիլավորում:

Խնդիրներ՝ կոպիտ պատեր, փոսիկներ, կոտրված հորատիչներ։ Լուծումներ՝ փոխարինել հորատիչները, օպտիմալացնել արագությունը/մատակարարումը, ստուգել նյութերը։

Դերը. Շերտերի միացման համար անցքերի պատերի հաղորդունակություն։ Կառավարում. Լուծույթի կազմ, ջերմաստիճան (25-35°C), pH (11-12), նախնական մշակման մաքրություն։

Լուսավիտոգրաֆիա. Բարձր ճշգրտություն HDI-ի համար, բարձր արժեք և բարդություն։ Մետաքսե տպագրություն. Ցածր արժեք/պարզ սարքավորումներ, ցածր ճշգրտություն։

Կառավարումը՝ հոսանքի խտության, ծածկույթի ժամանակի և լուծույթի կոնցենտրացիայի միջոցով: Օրինակ՝ 1 ունցիա (35 մկմ) լուծույթը պահանջում է 20-30 րոպե 2-3 Ա/դմ² ճնշման դեպքում:

Վերահսկեք փորագրող նյութի կոնցենտրացիան, ջերմաստիճանը, ժամանակը և ցողման ճնշումը, և պարբերաբար սպասարկեք սարքավորումները: Բարձր կոնցենտրացիան կարող է առաջացնել չափազանց փորագրություն, մինչդեռ ցածր կոնցենտրացիան կարող է հանգեցնել թերի փորագրության: Պահպանեք ջերմաստիճանը 45-55℃-ի վրա, որոշեք ժամանակը տախտակի հաստության և այլնի հիման վրա, և ապահովեք միատարր ճնշում՝ լիարժեք շփման համար:

Միատարր ծածկեք շղթան՝ առանց տպագրության, անցքերի կամ փուչիկների բացակայության: Պղնձի մակերեսի վրա յուղի հաստությունը՝ 10-18 մկմ, միջանցքային հատվածը՝ 5-8 մկմ: Շղթայի եզրերից պահպանեք համապատասխան հեռավորություն՝ չափազանց մեծ ծածկույթը կամ կարճ միացման ռիսկը կանխելու համար:

Տիպերը պետք է լինեն հստակ, ամբողջական, լավ գունային հակադրությամբ, ճշգրիտ տեղադրված՝ առանց հիմնական հատվածները խցանելու, և ունենան ուժեղ կպչունություն (ընտրեք համապատասխան թանաքներ և կարծրացման գործընթացներ):

HASL: Ցածր գին, լավ եռակցելիություն, սահմանափակ հարթություն: ENIG: Հարթ, լավ եռակցելիություն և կոռոզիոն դիմադրություն, բարձր գին: Ընկղմվող անագ. Լավ եռակցելիություն, հարթ մակերես, պահպանման ժամկետ: OSP: Ցածր գին, պարզ գործընթաց, կարճ եռակցելիություն:

Մեխանիկական կտրում (բարձր ճշգրտություն, հարմար է բարդ մեծ չափերի համար): Դակիչ (բարձր արդյունավետություն, հարմար է կանոնավոր զանգվածային արտադրության համար): Լազերային կտրում (չափազանց բարձր ճշգրտություն, բարձր գին, հարմար է մանր փոքր խմբաքանակների համար): Ընտրեք՝ հիմնվելով ձևի, ճշգրտության, խմբաքանակի չափի և արժեքի վրա:

Կտրելուց հետո ստուգեք չափերը/հաստությունը։ Հորատումից հետո ստուգեք անցքի դիրքը, չափը և պատը։ Ծածկույթապատումից հետո ստուգեք պղնձի հաստությունը/միատարրությունը։ Փորագրումից հետո ստուգեք շղթայի ամբողջականությունը։ Ստուգեք զոդման դիմակի/նիշերի տպագրության որակը։ Մակերեսի մշակումից հետո ստուգեք ծածկույթի հաստությունը/կպչունությունը։ Ձուլումից հետո ստուգեք ձևը/եզրերը։

Օգտագործեք թռչող զոնդերի փորձարկիչներ կամ ՏՏ սարքավորումներ: Թռչող զոնդը հարմար է փոքր խմբաքանակների/տեսակների համար, հայտնաբերում է բացվածքներ/կարճ միացումներ և այլն: ՏՏ-ն նախատեսված է զանգվածային արտադրության համար, լիովին ստուգում է էլեկտրական աշխատանքը հատուկ հարմարանքների միջոցով:

Հայտնաբերել բազմաշերտ տախտակների վրա միացման, դատարկությունների, պղնձի ամբողջականության միջոցով: Ստուգեք BGA եռակցման միացումները և ներքին թերությունները (օտար մարմին, շերտազատում) ոչ դեստրուկտիվ եղանակով:

Հավաքեք պատկերներ օպտիկական տեսախցիկների միջոցով և համեմատեք դրանք ստանդարտների հետ՝ հայտնաբերելու համար այնպիսի թերություններ, ինչպիսիք են բացակայող բաղադրիչները, անհամապատասխանությունը, կարճ միացումները: Կիրառվում է տպագրությունից, տեղադրումից, վերահոսող եռակցումից հետո իրական ժամանակի ստուգման համար՝ արդյունավետությունն ու որակը բարելավելու համար:

Ծռման փորձարկում (ճաքերի դիտարկում որոշակի անկյուններում/ցիկլերում): Ընկնման փորձարկում (հարվածների մոդելավորում): Տատանումների փորձարկում (տատանումների մոդելավորում՝ եռակցման և կառուցվածքի ստուգման համար):

IPC-4552-ի համաձայն, ENIG-ը համապատասխանում է բարձր հաճախականության/բարձր հուսալիության (Ni: 3-5μm, Au: 0.05-0.1μm): OSP-ն ցածր գնով է (թաղանթի հաստությունը՝ 0.2-0.5μm, հարմար է կարճաժամկետ պահպանման համար): HASL-ը հասուն է (Sn հաստությունը >2.5μm, վատ հարթություն):

Կարգավորեք լուծույթի կոնցենտրացիան (թթվային փորագրող նյութ՝ CuCl₂ 180-220 գ/լ, HCl 1.0-1.5 մոլ/լ), ջերմաստիճանը՝ 50-55℃: Չափազանց թերփորագրման դեպքում նվազեցրեք արագությունը և բարձրացրեք ցողման ճնշումը մինչև 2-3 բար:

IPC-6012-ի համաձայն՝ ընդհանուր բազմաշերտ տախտակներ ≤75μm, HDI տախտակներ ≤50μm: Լազերային հորատման դիրքորոշման ճշգրտություն ±25μm, կառավարվում է բարձր ճշգրտության էքսպոզիցիոն մեքենաներով:

FR-4 նյութ՝ երկայնական ≥345 ՄՊա, լայնական ≥276 ՄՊա (ASTM D790): 1.6 մմ հաստություն ≥300 ՄՊա:

Մետաղագրական կտրվածք (IPC-TM-650, անցքի տրամագիծ ≥20 մկմ, թաղված/փակված անցքի տրամագիծ ≥18 մկմ): Ռենտգենյան հաճախականության ոչ դեստրուկտիվ փորձարկում (ճշգրտություն ±0.5 մկմ):

Նախապես տաքացնել՝ 90-130℃ (60-120 վրկ): Զոդման գոտի՝ 240-260℃ (շփում 2-4 վրկ): Սառեցման արագություն՝ 3-6℃/վրկ (J-STD-003):

Սովորական՝ 15-30 մկմ (IPC-6012), խիտ մակերեսներ ≥20 մկմ: Էկրանային տպագրություն՝ 20-25 մկմ, լուսային կարծրացում՝ 15-20 մկմ:

Սովորական՝ 6/6 միլ (0.1524 մմ): LDI + քիմիական փորագրություն՝ 3/3 միլ (0.0762 մմ): HDI տախտակներ՝ 1/1 միլ (0.0254 մմ):

Հաղորդականության համար ընտրեք խեժային խցանում (խորություն ≥80%՝ ըստ խորության, հարթության սխալ ≤10 մկմ): Միայն մեկուսացման համար ընտրեք ծածկույթ (ծածկույթի լայնություն ≥0.1 մմ):

IPC-J-STD-033-ի համաձայն՝ թխեք 125℃ ջերմաստիճանում 4-8 ժամ (≤1.6 մմ՝ 4 ժամ, →1.6 մմ՝ 8 ժամ)՝ խոնավության պարունակությունը 0.1%-ից ցածր նվազեցնելու համար։

Բարձր կոպտությունը ուժեղացնում է մաշկի էֆեկտը և ազդանշանի կորուստը։ RTF փայլաթիթեղ Ra10GHz բարձր հաճախականության համար)։ VLP փայլաթիթեղ Ra

Մեքենայական խոզանակով մաքրում (ճնշում 0.3-0.5 ՄՊա, արագություն 2-3 մ/րոպե): Քիմիական միկրոփորագրում (նատրիումի պերսուլֆատ 100-150 գ/լ, 40-50℃, 1-2 րոպե):

Ընդհանուր՝ միակողմանի ±10%, դիֆերենցիալ ±8%: Բարձր արագություն (>1 Գբ/վ): միակողմանի ±5%, դիֆերենցիալ ±3%, կարգավորվում է գծի լայնության, դիէլեկտրիկի հաստության, պղնձի հաստության միջոցով:

Համաձայն UL 796 ստանդարտի, FR-4 նյութը ≥1400 Վ/մմ է 25℃/50% հարաբերական խոնավության դեպքում: 1 մմ սողացող հեռավորությունը համապատասխանում է 100-200 Վ-ի:

Գծի նվազագույն լայնություն/տարածություն, անցքի տրամագիծ/բարձիկի հարաբերակցություն (բարձիկի ≥ անցքի +0.4 մմ, երբ անցքը ≥0.3 մմ է), պղնձի մակերեսի հարաբերակցություն (30%-70%), հորատի կողմերի հարաբերակցություն (≤8:1), զոդման դիմակի կամրջի լայնություն (≥0.1 մմ):

Պատճառները՝ CTE անհամապատասխանություն, անհավասար հաստություն, անպատշաճ ջերմաստիճանի կոր։ Լուծումներ՝ Ընտրեք CTE ≤15ppm/℃ նյութեր, վերահսկեք հաստության հանդուրժողականությունը ±0.05 մմ, օպտիմալացրեք տաքացման արագությունը ≤3℃/վրկ։

IPC-TM-650-ի համաձայն՝ ≥10¹⁰Ω 85℃/85% հարաբերական խոնավության պայմաններում 168 ժամ հետո, ≥10¹²Ω բարձրակարգ կիրառությունների համար, որոնք պահանջում են մակերեսի մաքրության վերահսկողություն։

Կույր անցքեր. Լազերային/մեխանիկական հորատում + ծածկույթ, խորություն ≤0.5 մմ, մակերեսային միացման համար: Թաղված անցքեր. Մեխանիկական հորատում + շերտավորում, որը պահանջում է հավասարեցում, ներքին շերտի ազդանշանների համար՝ պարազիտային պարամետրերը նվազեցնելու համար:

Թռչող զոնդ. Ծածկույթ >98%, հարմար է փոքր խմբաքանակների/բարձր խտության համար, դանդաղ (3-5 վ/կետ): Մեխերի շերտ. Արագ (

Յուրաքանչյուր 1 ունցիա (35 մկմ) աճը ջերմահաղորդականությունը բարձրացնում է 38%-ով։ Բարձր հզորության կիրառություններում 3 ունցիա փայլաթիթեղը ջերմային անցուղիների դեպքում նվազեցնում է ջերմաստիճանի բարձրացումը 15%-20%-ով։

Սովորական՝ 0.1 մմ: Բարձր խտության տախտակներ՝ LDI-ով՝ 0.075 մմ, որոնք կանխում են եռակցման կամուրջների առաջացումը:

Անհավասար եռակցում բարձիկների վրա, անբավարար եռակցման միջոցով, անհարթ մակերես։ Կառավարման եռակցում