ინტეგრირებული ინტეგრირებული სქემის გადამზიდავი დაფის PCB

დიზაინი უნდა შეესაბამებოდეს ჩიპის ზომას, პერიფერიული კომპონენტების განლაგებას და ინსტალაციის ადგილს. მაგალითად, ჭკვიანი საათის მატარებლებს ზუსტი მინიატურიზაცია სჭირდებათ.

მაღალსიჩქარიანი აპლიკაციებისთვის გამოიყენეთ დაბალი დიელექტრიკული მუდმივის მქონე მასალები (მაგ., როჯერსი) და ზოგადი გამოყენებისთვის FR-4. თერმული გაფართოების კოეფიციენტი შეუსაბამეთ ჩიპს.

დაიცავით სიგნალის მთლიანობის პრინციპები: მაღალსიჩქარიანი სიგნალები შეინარჩუნეთ მოკლე და სწორი, დარწმუნდით, რომ დიფერენციალური წყვილები თანაბარი სიგრძისა და ერთგვაროვანი დაშორების მქონეა. მაგალითად, PCIe ინტერფეისები მოითხოვს სიგრძისა და დაშორების მკაცრ კონტროლს.

ციფრულ და ანალოგურ კვების წყაროებს შორის ჯვარედინი ურთიერთქმედების თავიდან ასაცილებლად, დაგეგმეთ ერთგვაროვანი სიმძლავრის სიბრტყეები და იზოლირეთ სხვადასხვა სიმძლავრის დომენები დაყოფის დროს.

დააყენეთ დაბალი წინაღობის დამიწების სიბრტყე, დაამატეთ დამცავი რგოლები მგრძნობიარე სიგნალებისთვის და გამოიყენეთ მრავალპუნქტიანი დამიწება რადიოსიხშირული წრედებისთვის.

გამტარი მილის ზომა განისაზღვრება დენით და სიხშირით. პარაზიტული პარამეტრების შესამცირებლად, მაღალსიჩქარიანი სიგნალებისთვის გამოიყენეთ მცირე დიამეტრის გამტარი მილები (მაგ.,

ზუსტად შეუსაბამეთ ბალიშების ზომა და დაშორება, ოპტიმიზაცია გაუკეთეთ მარშრუტიზაციას და სითბოს გაფრქვევას BGA არეალში და დაამატეთ თერმული გამტარი მასივი BGA-ს ქვემოთ.

სატესტო წერტილები ხელმისაწვდომი უნდა იყოს აღჭურვილობისთვის და უნდა იყოს დაყენებული ძირითად სიგნალის კვანძებსა და კვების პინებზე, ფუნქციური ტესტირების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად.

აბრეშუმის ტრაფარეტზე მკაფიოდ უნდა იყოს აღნიშნული კომპონენტების ეტიკეტები, პოლარობა და ა.შ. და ის უნდა განთავსდეს ცარიელ ადგილებში შედუღების რეგიონებიდან მოშორებით.

ფორმის (მაგ., მართკუთხა/არარეგულარული) მორგება აღჭურვილობის სტრუქტურისა და ინსტალაციის მოთხოვნების შესაბამისად, რათა უზრუნველყოთ თავსებადობა სხვა კომპონენტებთან, მაგალითად, ლეპტოპის მატარებლებთან.

დააყენეთ ტოლერანტობები (მაგ., ხაზის სიგანისთვის ±0.05 მმ) წარმოების პროცესების მიხედვით, რათა უზრუნველყოთ შუალედური ფენების გასწორება და კომპონენტების მონტაჟის სიზუსტე.

მაღალი სიმძლავრის ჩიპებისთვის გამოიყენეთ რადიატორები, გამტარი მილები ან ლითონის სუბსტრატები. მაგალითად, CPU-ს მატარებლები აძლიერებენ სითბოს გაფრქვევას დიდი სპილენძის სიბრტყეებისა და გამტარი მილების მეშვეობით.

მგრძნობიარე წრედების (მაგ., რადიოსიხშირული მოდულების) დასაფარად გამოიყენეთ ლითონის დამცავი საფარი ან ზედაპირული დამცავი ფენები.

მასალები, მარშრუტიზაცია და თერმული დიზაინი ყოვლისმომცველად გაითვალისწინეთ. გამოიყენეთ მაღალი ხარისხის მასალები და შეამცირეთ დაძაბულობის კონცენტრაცია.

დიზაინი უნდა შეესაბამებოდეს პროცესის შესაძლებლობებს (მაგ., ხაზის მინიმალური სიგანე/დაშორება) წარმოების გამარტივებისთვის.

წარმოების ტესტირებისა და ხარვეზების დიაგნოსტიკისთვის საკმარისი რაოდენობის სატესტო წერტილები და ინტერფეისები (მაგ., JTAG) ჩართეთ.

კომპონენტები მოაწყვეთ მარტივი ჩანაცვლებისთვის, დაუცველი ნაწილები კი ხელმისაწვდომ ადგილებში მოათავსეთ.

ხარჯების ოპტიმიზაცია ფენების რაოდენობისა და ზომის კონტროლით და შესაბამისი მასალებისა და პროცესების შერჩევით შესრულების მოთხოვნების შესაბამისად.

RoHS სტანდარტების დასაკმაყოფილებლად გამოიყენეთ ტყვიის გარეშე შედუღების და ეკოლოგიურად სუფთა მასალები.

პროცესები მოიცავს მასალის ჭრას, ბურღვას, სპილენძის დატანას, ელექტრომობილიზაციას, წრედის დამზადებას, შედუღებით შენიღბვას, აბრეშუმის სკრინინგს და ზედაპირის დამუშავებას.

მასალები მოიცავს სპილენძით მოპირკეთებულ ლამინატს (FR-4, მაღალი სიხშირის მასალები), სპილენძის ფოლგას, შედუღების/აბრეშუმის ტრაფარეტის მელანს და ზედაპირის დამუშავების მასალებს (ოქროთი/კალით მოპირკეთება, OSP).

გამოიყენეთ მაღალი სიზუსტის აღჭურვილობა, რეგულარულად მოუარეთ ბურღებს, აკონტროლეთ სიჩქარე/მიწოდების სიჩქარე და გამოიყენეთ პოზიციონირების ქინძისთავები გადახრის ≤ ± 0.05 მმ-ის შესანარჩუნებლად.

უელექტრო დამუშავების გამოყენებით ხვრელის კედელზე 0.2-0.5 მკმ სისქის სპილენძი უნდა დაიდოს, რაც არაგამტარ კედლებს ელექტრომობილიზაციისთვის გამტარს გახდის.

დენის სიმკვრივის, დროის, მოოქროვილი ხსნარის შემადგენლობის/ტემპერატურის ზუსტი კონტროლი. მაგალითად, 18-35 მკმ სპილენძის მოოქროვა მიიღწევა პარამეტრების რეგულირებით.

ნიმუშების გადასატანად გამოიყენეთ ფოტოლითოგრაფია, რასაც მოჰყვება განვითარება და გრავირება. ხაზის მინიმალური სიგანე შეიძლება 0.075 მმ-ს მიაღწიოს.

გამოიყენეთ მაღალი ხარისხის მელანი, აკონტროლეთ საფარის სისქე/ერთგვაროვნება, ოპტიმიზაცია გაუკეთეთ ექსპოზიციის/გამყარების პარამეტრებს. ფენის სისქე 25-40 მკმ, ბუშტუკების/ნახვრეტების გარეშე.

მელნის სისქის (10-20 მკმ) და სიზუსტის გასაკონტროლებლად გამოიყენეთ ტრაფარეტული ბეჭდვა, რაც უზრუნველყოფს სიმბოლოების სიცხადეს და ზუსტ პოზიციონირებას.

გამოყენების მოთხოვნების მიხედვით, შედუღების უნარისთვის აირჩიეთ HASL, ხოლო სიბრტყისთვის - ENIG.

მოკლე ჩართვა, ღია წრედები, ღია კვალი, შედუღების ნიღბის დეფექტები, დაბინდული აბრეშუმის ტრაფარეტი, უხეში ხვრელების კედლები, დელამინაცია და ა.შ.

წრედის მთლიანობის, შედუღების ხარისხისა და ელექტრული მახასიათებლების შესამოწმებლად გამოიყენეთ AOI, რენტგენი, მფრინავი ზონდის ტესტირება და ინფორმაციული და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიები.

მოკლე ჩართვის შემთხვევაში ზედმეტი სპილენძის მოსაშორებლად გამოიყენეთ მიკროგრავირება, გახსნის შემთხვევაში - შემაერთებელი მავთულები, ხოლო შედუღების ნიღბის დეფექტების შემთხვევაში - ადგილობრივი შეკეთება. შეკეთების შემდეგ ხელახლა შეამოწმეთ.

ჩვეულებრივი გადამზიდავებისთვის 3-7 დღე, რთული გადამზიდავებისთვის 10-15 დღე და სასწრაფო შეკვეთებისთვის (უფრო მაღალი ხარჯებით) 1-3 დღე.

დიზაინის ოპტიმიზაცია ფენების რაოდენობის/ზომის შესამცირებლად, ეკონომიური მასალების/პროცესების შესარჩევად და მოსავლიანობის გასაუმჯობესებლად.

წარმოქმნის ჩამდინარე წყლებს, გამონაბოლქვს და მძიმე მეტალების შემცველ ნარჩენებს, რომლებიც საჭიროებენ დამუშავებას გამონადენის სტანდარტების შესაბამისად.

ეფექტურობისა და ხარისხის თანმიმდევრულობის გასაუმჯობესებლად გამოიყენეთ ავტომატური ჩატვირთვა/გადმოტვირთვის, აბრეშუმის სკრინინგის და შემოწმების აღჭურვილობა.

საბურღი დანადგარები, სპილენძის დაფენის/ელექტროგალვანიზაციის ხაზები, ექსპოზიციის დანადგარები, გრავირების დანადგარები, შედუღების ნიღაბი/აბრეშუმის ტრაფარეტული პრინტერები, ზედაპირის დამუშავებისა და შემოწმების მოწყობილობა.

აღჭურვილობის სტაბილური მუშაობის უზრუნველსაყოფად რეგულარულად გაწმინდეთ, მოუარეთ, შეცვალეთ ცვეთილი ნაწილები და დაკალიბრეთ პარამეტრები.

ექსპერიმენტული ანალიზის მეშვეობით ბურღვის, ელექტრომობილიზაციის, გრავირების და ა.შ. პარამეტრების ოპტიმიზაცია - მაგ., ხარისხისა და ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად მოოქროვილი ერთგვაროვნების გაუმჯობესება.

სტანდარტული პროცედურების დანერგვა, ნედლეულის ხარისხის კონტროლი, აღჭურვილობის დაკალიბრება და პერსონალის გადამზადება პარტიებს შორის თანმიმდევრულობის უზრუნველსაყოფად.

უწყვეტობის, წინაღობისა და სიგნალის გადაცემის მახასიათებლების შესამოწმებლად გამოიყენეთ მულტიმეტრები, ოსცილოსკოპები და ქსელის ანალიზატორები.

დამახინჯების ანალიზისთვის გამოიყენეთ თვალის დიაგრამა, არეკვლა და ჯვარედინი საუბრის ტესტები. თვალის დიაგრამის გახსნა უნდა აკმაყოფილებდეს სტანდარტებს.

ელექტროენერგიის გამანაწილებელი ქსელების ოპტიმიზაცია, განმაცალკევებელი კონდენსატორების დამატება, შიდა წინაღობის/ინდუქციის შემცირება და ხმაურის შემცირება — მაგალითად, მრავალმნიშვნელიანი კონდენსატორების განთავსება ჩიპის პინებთან ახლოს.

ვექტორული ქსელის ანალიზატორების გამოყენებით შესაძლებელია ჩასმის, დაბრუნების, იზოლაციის და ა.შ. შემოწმება, რათა უზრუნველყოფილი იყოს რადიოსიხშირული სიგნალის ნორმალური გადაცემა.

ტემპერატურის განაწილების გასაზომად და თერმული წინააღმდეგობის გამოსათვლელად გამოიყენეთ თერმული ვიზუალიზაციის მოწყობილობები. ჩიპის ზედაპირის ტემპერატურა უნდა იყოს ნომინალურ ზღვრებში.

გამოიყენეთ ეკრანირება, ფილტრაცია და სათანადო მარშრუტიზაცია — მაგალითად, გამოყავით ციფრული/ანალოგური დამიწებები და დაამატეთ ეკრანირება მგრძნობიარე სიგნალებს.

გარემოზე ადაპტაციის შესაფასებლად ჩაატარეთ მაღალტემპერატურულ დაძველებაზე (მაგ., 85℃), თერმული ციკლირებაზე, ტენიანობასა და ვიბრაციაზე ტესტები.

მომსახურების ხანგრძლივობის პროგნოზირება დაჩქარებული ექსპლუატაციის ტესტირებისა და არენიუსის განტოლების მოდელირების გზით.

სიგნალის გამოსხივებისა და ჩარევის მგრძნობელობის გასაკონტროლებლად ოპტიმიზაცია გაუკეთეთ დამიწებას, ეკრანირებას და ფილტრაციას — მაგალითად, დაამატეთ დამიწების ჩარჩოები დაფის კიდეებზე.

დაფის სიმტკიცის შესაფასებლად ჩაატარეთ მოხრის, დაჭიმვისა და ძვრის ტესტები, რომლებიც უნდა აკმაყოფილებდეს შესაბამის სტანდარტებს.

გარეგნობისა და მუშაობის ცვლილებების დასაკვირვებლად, შეაფასეთ ქიმიური წინააღმდეგობის ტესტების მეშვეობით (მჟავა/ტუტე ხსნარებში გაჟღენთვა).

შეარჩიეთ მასალები, რომლებსაც კარგი ამინდისადმი მდგრადობა აქვთ და გარე გამოყენების ვადის გასახანგრძლივებლად წაისვით ზედაპირის დამცავი საშუალებები (მაგალითად, სამმაგი საღებავის საფარი).

წრედებს შორის და წრედებსა და მიწას შორის იზოლაციის წინაღობის გასაზომად გამოიყენეთ იზოლაციის წინააღმდეგობის ტესტერი (უნდა იყოს მეგომის დონეზე მაღლა).

შეფასება ისეთი პარამეტრების ტესტირებით, როგორიცაა დიელექტრული მუდმივა და დიელექტრული დანაკარგის კოეფიციენტი. მაღალი სიხშირის აპლიკაციებში დიელექტრული მუდმივა უნდა იყოს სტაბილური და დაბალი.

ოპტიმიზაცია გაუკეთეთ გაყვანილობას, გამოიყენეთ დაბალი დანაკარგების მქონე მასალები და მაღალსიჩქარიანი სიგნალებისთვის გამოიყენეთ მიკროზოლიანი ან ზოლიანი სტრუქტურები დაყოვნების შესამცირებლად.

გამოიყენეთ სხვადასხვა სიმძლავრის დატვირთვები, დააკვირდით წრედის გაცხელებას და ელექტრული მახასიათებლების ცვლილებებს და შეაფასეთ კვების მოწყობილობების წრედების დენის გამტარუნარიანობა.

გაზომეთ სიმძლავრის ხმაური, სიგნალის ხმაური და ა.შ., რათა დარწმუნდეთ, რომ სიმძლავრის ხმაურის პიკური მნიშვნელობა დასაშვებ დიაპაზონშია.

საიმედოობის გასაუმჯობესებლად გამოიყენეთ ზედმეტი დიზაინები (მაგალითად, სარეზერვო სქემების ან კომპონენტების დამატება) და კრიტიკული სიგნალებისთვის გამოიყენეთ ორმაგი ხაზის გადაცემა.

სიგნალის რეაგირების სიჩქარისა და სტაბილურობის ტესტირება დინამიური მუშაობის პირობებში (მაგალითად, მაღალსიჩქარიანი მონაცემთა გადაცემის ინტერფეისების დინამიური ტესტირება).

სისტემის ნორმალური მუშაობის უზრუნველსაყოფად, ჩაატარეთ თავსებადობის ტესტები სხვადასხვა ჩიპებთან და მოდულებთან (მაგალითად, ტესტირება ჩიპების სხვადასხვა პარტიებთან).

პირველ რიგში, AOI გამოიყენეთ წრედის მოკლე შეერთების წერტილების შესამოწმებლად, შემდეგ მულტიმეტრით გაზომეთ წინააღმდეგობა პოზიციონირებისთვის და შეამოწმეთ მოკლე ჩართვა წრედებში ან კომპონენტის პინებში.

წრედის უწყვეტობის გასაზომად და ღია წრედების ან დაბლოკილი გამტარი მილების შესამოწმებლად (შესაძლოა, გამოწვეული იყოს ზედმეტი გრავირებით ან ბურღვით) გამოიყენეთ მფრინავი ზონდით ტესტირება ან მულტიმეტრი.

სიგნალის ტალღური ფორმების დასაკვირვებლად, არეკვლისა და ჯვარედინი ხმაურის პრობლემების შესამოწმებლად და არასწორი გაყვანილობის ან წინაღობის შეუსაბამობის გამოსაკვლევად გამოიყენეთ ოსცილოსკოპი.

გაზომეთ კვების წყაროს ძაბვა, შეამოწმეთ მოკლე ჩართვის/ღია წრედების არსებობა კვების წყაროს ხაზებში და განმბლოკავი კონდენსატორის გაუმართაობა, ასევე გამოიკვლიეთ კვების ჩიპის გაუმართაობა ან ხაზის ჭარბი დანაკარგი.

გამოიყენეთ თერმული ვიზუალიზაცია სითბოს წყაროების დასადგენად და კვების მოწყობილობის გადატვირთვის ან სითბოს ცუდი გაფრქვევის შესამოწმებლად (მაგალითად, რადიატორის არასწორი მონტაჟი ან არასაკმარისი სითბოს გამტარი გზები).

ჩარევის წყაროების აღმოსაჩენად და დამცავი ზომების შესამოწმებლად (მაგალითად, დამცავი საფარის დამიწების შეერთება და ფილტრის წრედების ნორმალური მუშაობა) გამოიყენეთ სპექტრის ანალიზატორი.

AOI გამოიყენეთ ცივი შედუღების, დაკარგული შედუღების სახსრებისა და ხიდების შესამოწმებლად, ასევე გამოიკვლიეთ შედუღების არასწორი ტემპერატურა/დრო ან ნაკადის ხარისხი.

კომპონენტების მუშაობის (მაგალითად, წინაღობის, ტევადობის და დიოდური გამტარობის) შესამოწმებლად და გადაჭარბებული ძაბვის/დენის მიზეზების გამოსაკვლევად გამოიყენეთ მულტიმეტრები და ოსცილოსკოპები.

ხელახლა გადახედეთ საპროექტო დოკუმენტაციას, შეადარეთ ფაქტობრივი მუშაობა სპეციფიკაციებს და გამოიკვლიეთ არასწორი გაყვანილობა ან პარამეტრების დაყენების შეცდომები (მაგალითად, ხაზის სიგანე არასაკმარისი დენის გატარებისთვის).

შეამოწმეთ სატესტო წერტილების ზედაპირებზე დაჟანგვა/დაბინძურება, სატესტო ზონდების ცვეთა ან აღჭურვილობის შეერთების პრობლემები. გაწმინდეთ სატესტო წერტილები ან შეცვალეთ ზონდები.

შეამოწმეთ აბრეშუმის ტრაფარეტის სიცხადე, სიზუსტე და პოზიცია, ასევე გამოიკვლიეთ აბრეშუმის ტრაფარეტის დამუშავების ან მელნის ხარისხის საკითხები (მაგალითად, აბრეშუმის ტრაფარეტის პარამეტრების რეგულირება).

დააკვირდით შედუღების ნიღბის ფენას ბუშტუკების, ნახვრეტების და აქერცვლის აღმოსაჩენად და გამოიკვლიეთ საფარის/გამყარების პროცესის საკითხები (მაგალითად, საფარის სისქის და გამაგრების ტემპერატურის რეგულირება).

რენტგენის გამოყენებით აღმოაჩინეთ შრეებს შორის შეერთება და გამოიკვლიეთ ჭარბი თერმული სტრესი ან მასალის თავსებადობის პრობლემები (მაგალითად, წარმოების დროს ტემპერატურის სწრაფი ცვლილებები).

მიკროსკოპის ქვეშ დააკვირდით ხვრელის კედლებს და შეამოწმეთ ბურღვის პარამეტრები და ბურღის ცვეთა (მაგალითად, ბურღვის სიჩქარისა და მიწოდების სიჩქარის რეგულირება).

შეამოწმეთ ზედაპირის დამუშავების ფენის ერთგვაროვნება, სიმტკიცე და დაჟანგვა/კოროზია და გამოიკვლიეთ არასწორი პროცესის პარამეტრები (მაგალითად, ელექტროპლაკონირების დროისა და დენის სიმკვრივის რეგულირება).

გამოიყენეთ საზომი ხელსაწყოები, როგორიცაა კალიპერები, დიზაინის ზომებთან შესადარებლად და წარმოების პოზიციონირების ან დამუშავების სიზუსტის საკითხების გამოსაკვლევად (მაგალითად, ბურღვის პოზიციონირების შემოწმება).

თერმული სტრესის ან მასალის პრობლემების (მაგალითად, დაფის გადაჭარბებული თერმული გაფართოების კოეფიციენტი, თერმული დიზაინის ოპტიმიზაცია) აღმოსაჩენად და გამოსაკვლევად გამოიყენეთ სიბრტყის საზომი ინსტრუმენტი.

მასალის შემადგენლობის შემოწმება და წარმოების პროცესის შემოწმება (მაგალითად, გამოიყენება თუ არა ტყვიის შემცველი მასალები და აკმაყოფილებს თუ არა ჩამდინარე წყლების/გამონაბოლქვის გამონაბოლქვი სტანდარტებს).

დაუკავშირდით მწარმოებლებს და შეამოწმეთ, აკმაყოფილებს თუ არა დიზაინი პროცესის მოთხოვნებს (მაგალითად, ხაზის მინიმალური სიგანე/დაშორება, აღჭურვილობის შესაძლებლობების დაკმაყოფილება, დიზაინის ოპტიმიზაცია).

შეამოწმეთ სატესტო წერტილების პარამეტრების რაციონალურობა და ინტერფეისის ნორმალურობა და გამოიკვლიეთ სატესტო წერტილების არასაკმარისი რაოდენობა ან მოუხერხებელი პოზიციები (სატესტო წერტილების ხელახლა დაგეგმვა).

ინტეგრირებული სქემის კოლექტორები (IC carrier PCB) უფრო მეტად ფოკუსირებულია ჩიპთან შეერთებაზე, უფრო მცირე ზომით, უფრო მაღალი სიზუსტით, უფრო მკვრივი გაყვანილობით და სიგნალის მთლიანობისა და სითბოს გაფრქვევის უფრო მაღალი მოთხოვნებით.

მომწოდებლების წარმოების სიმძლავრის, ხარისხის კონტროლის, ტექნიკური დონის, ფასისა და მიწოდების ვადების შეფასება (მაგალითად, შესაბამისი სერტიფიკატებისა და აღჭურვილობის გაუმჯობესების შემოწმება).

გონივრულად აკონტროლეთ მარაგების რაოდენობა წარმოების გეგმებისა და მოთხოვნის პროგნოზების საფუძველზე, ჩაატარეთ რეგულარული მარაგების შემოწმება და გამოიყენეთ ABC კლასიფიკაციის მეთოდი ჭარბი მარაგების/დეფიციტის თავიდან ასაცილებლად.

სპილენძისა და ძვირფასი ლითონების აღსადგენად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფიზიკური დაშლა და ქიმიური დამუშავება (მაგალითად, მჟავა გამორეცხვა სპილენძის აღსადგენად, გარემოსდაცვითი მოთხოვნების შესაბამისად).