ხისტი PCB

მასალა: ხისტი - მინაბოჭკოვანი, მოქნილი - პოლიიმიდური. სტრუქტურა: ხისტი არ იღუნება, მოქნილი - ლღობადი. გამოყენება: ხისტი სტაბილური შეერთებებისთვის, მოქნილი კომპაქტური სივრცეებისთვის.

ერთშრიანი, ორშრიანი, მრავალშრიანი. ერთშრიანს ერთ მხარეს აქვს წრედები; ორივე მხარეს - ორშრიანი; მრავალშრიანი აკავშირებს გამტარ ფენებს გამტარი არხებით (მაგ., დედაპლატები).

დესკტოპ კომპიუტერები, ტელევიზორები, სამრეწველო კონტროლი, საავტომობილო ელექტრონიკა (ავტომობილის კომპიუტერები), აერონავტიკის არავიბრაციული კომპონენტები და ა.შ.

დაბალი ღირებულება. ხისტი დაბეჭდილი ბეჭდური დაფები გამოირჩევა მოძველებული პროცესებით და იაფი მასალებით; მოქნილი დაბეჭდილი დაფები ძვირია რთული მასალებისა და პროცესების გამო.

FR4 სუბსტრატების გამოყენება ჩვეულებრივ შემთხვევაში -55°C-დან 125°C-მდე, ტყვიის გარეშე შედუღებისთვის კი - ხანმოკლე ტემპერატურა - 260°C. სპეციალურ მასალებს შეუძლიათ უფრო მაღალი ტემპერატურის ატანა.

რამდენიმე სმ²-დან (პატარა საკონტროლო დაფები) რამდენიმე მ²-მდე (დიდი სერვერის დედა დაფები).

დამოკიდებულია ზომაზე, ფენებსა და მასალაზე. FR4 მრავალშრიანი დაფები: ~1-3 კგ/მ², უფრო მძიმეა, ვიდრე იმავე ფართობის მოქნილი დაბეჭდილი დაფები.

ნორმალურ გარემოში 10-20+ წელი; შემოკლებით, მკაცრ პირობებში (მაღალი ტემპერატურა/ტენიანობა) ძლებს რამდენიმე წლამდე.

FR4-ს აქვს ~100-200 მპა მოხრის მოდული, რაც გაცილებით დაბალია, ვიდრე მოქნილი PCB-ები. სისქის გაზრდა ზრდის დაძაბულობისადმი მდგრადობას.

FR4 (ბოჭკოვანი ეპოქსიდი), ფენოლური ფისი, ეპოქსიდური ფისი; PTFE სპეციალური მაღალი სიხშირის აპლიკაციებისთვის.

კარგი ელექტროიზოლაცია, მექანიკური თვისებები და განზომილებიანი სტაბილურობა. CTE: 13-17ppm/℃. დაბალი ღირებულება და დახვეწილი პროცესები.

დაბალი დაშლის ტემპერატურა (120-150°C), შედუღების დროს დელამინირებისადმი მიდრეკილება, ცუდი ელექტრო/მექანიკური თვისებები, მაღალი CTE და სუნის მქონე.

დენის ნაკადისთვის ქმნის გამტარ კვალს. საერთო სისქის ფურცლები: 0.5 უნცია (17 მკმ), 1 უნცია (35 მკმ), 2 უნცია (70 მკმ). სქელი ფოლგა მაღალი დენის გამოყენებისთვის.

იზოლირებს მოკლე ჩართვის თავიდან ასაცილებლად, იცავს სპილენძს დაჟანგვისა და ფიზიკური დაზიანებისგან და განასხვავებს ადგილებს ფერით (მაგ., მწვანე, ლურჯი).

ბეჭდავს სიმბოლოებს/სიმბოლოებს კომპონენტების იდენტიფიკაციისთვის წარმოებისა და გამართვის დროს. გავრცელებული ფერები: თეთრი; ასევე ნაცრისფერი, წითელი, შავი, ყვითელი და ა.შ.

FR4: დაბალი ღირებულება ზოგადი გამოყენებისთვის. მაღალი სიხშირის მასალები (მაგ., PTFE): დაბალი სიგნალის დანაკარგი 5G-სთვის. კერამიკული სუბსტრატები: მაღალი თბოგამტარობა მაღალი სიცხის პირობებში გამოსაყენებლად.

გაითვალისწინეთ ელექტრო (მაღალი სიხშირე/მაღალი ძაბვა), მექანიკური (ვიბრაცია), ტემპერატურა და ღირებულება. სამომხმარებლო ელექტრონიკისთვის გამოიყენეთ FR4, მაღალი სიხშირისთვის PTFE, ხოლო მაღალი სიცხისთვის კერამიკა.

RoHS: ზღუდავს სახიფათო ნივთიერებებს (ტყვია, ვერცხლისწყალი და ა.შ.). ჰალოგენების გარეშე: Br/Cl

დაბალი CTE მასალები აუმჯობესებს განზომილებიან სტაბილურობას. მაღალი თბოგამტარობა ზრდის სითბოს გაფრქვევას. მაღალი ხარისხის იზოლატორები ამცირებენ სიგნალის დანაკარგს, რაც ხელს უწყობს მინიატურიზაციას და მაღალ ხარისხს.

სიგნალის მთლიანობა (წინაღობის შესაბამისობა, არეკვლის/ჩაჯვარედინების საწინააღმდეგო დაცვა), სიმძლავრის განაწილება, დამიწება და დენის გამტარუნარიანობა.

სიგნალის კვალის შემცირება, გამტარი არხების მინიმუმამდე დაყვანა. მაღალსიჩქარიანი სიგნალებისა და მართვის წინაღობისთვის გამოიყენეთ დიფერენციალური წყვილები. დენის/მიწის სიბრტყეები მყარი სპილენძით. დანაყოფის მოდულები ჩარევის თავიდან ასაცილებლად. ხაზის სიგანე დენის მიხედვით.

ზომა დამოკიდებულია სისქეზე/დენზე (სქელი დაფებისთვის საჭიროა უფრო დიდი გამტარი ხვრელები). მინიმუმამდე დაიყვანეთ გამტარი ხვრელების რაოდენობა. უკუბურღვა მაღალსიჩქარიანი სიგნალებისთვის ჩაღრმავებების მოსაშორებლად.

წყაროს, გადამცემი ხაზის და დატვირთვის წინაღობების შესაბამისობა არეკვლის შესამცირებლად. მიიღწევა ხაზის სიგანის, დაშორების, დიელექტრიკული სისქის და დიელექტრიკული შეღწევადობის კონტროლით (მაგ., 0.33 მმ სიგანე FR4-ზე 50Ω მიკროზოლისთვის).

დანაყოფის კომპონენტები; მგრძნობიარე ნაწილები ხმაურის წყაროებისგან მოშორებით შეინახეთ. დენის/დამიწების სიბრტყეები მრავალშრიან დაფებში დამცავი საშუალებებისთვის. დამიწების სიბრტყეები მაღალსიჩქარიანი სიგნალების გარშემო. გამყოფი კონდენსატორები; ოპტიმიზებული დამიწება.

ფუნქციური დაყოფა, სითბოსადმი მგრძნობიარე კომპონენტების გამოყოფა, მაღალი სიხშირის კომპონენტების ახლოს განთავსება, დიდი კომპონენტების პრიორიტეტულობის მინიჭება და მარტივი მონტაჟის/მოვლა-პატრონობის უზრუნველყოფა.

მიმდებარე დენის და დამიწების სიბრტყეები ინდუქციის შესამცირებლად. ძაბვა გამტარი შეერთებებით. მყარი სპილენძი დენის სიბრტყეებისთვის; მაღალი დენის ბილიკების გასქელება.

თერმული გამტარი არხები და სპილენძის სიბრტყეები ცხელი კომპონენტების ქვეშ. მაღალი თბოგამტარობის სუბსტრატები. ჰაერის ნაკადის დიზაინი; საჭიროების შემთხვევაში დაამატეთ რადიატორები/ვენტილატორები.

ნახვრეტის მდებარეობა: ±0.1 მმ. მოოქროვილი ვილები: ±0.076 მმ. მოოქროვილი ვილები: ±0.05 მმ. ხაზის სიგანე: ±10%-20%.

Altium Designer (შესაფერისი მცირე და საშუალო ზომის დიზაინებისთვის), Cadence Allegro (მაღალსიჩქარიანი მრავალშრიანი), Mentor PADS (მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი და ეფექტური).

პანელიზაცია → ბურღვა → სპილენძის დატანა → ვიზუალიზაცია → მოოქროვილი მასალა → გრავირება → შედუღების ნიღაბი → აბრეშუმის ტრაფარეტული დამუშავება → ზედაპირის დამუშავება → პროფილირება.

პრობლემები: უხეში კედლები, ბურუსები, გატეხილი ბურღები. გადაწყვეტილებები: ბურღების შეცვლა, სიჩქარის/მიწოდების ოპტიმიზაცია, მასალების შემოწმება.

როლი: ფენების შეერთებისთვის ხვრელის კედლების გამტარობა. კონტროლი: ხსნარის შემადგენლობა, ტემპერატურა (25-35°C), pH (11-12), წინასწარი დამუშავების სისუფთავე.

ფოტოლითოგრაფია: მაღალი სიზუსტე HDI-სთვის, მაღალი ღირებულება და კომპლექსური. ტრაფარეტული ბეჭდვა: დაბალი ღირებულება/მარტივი აღჭურვილობა, დაბალი სიზუსტე.

კონტროლი დენის სიმკვრივის, დაფარვის დროისა და ხსნარის კონცენტრაციის მეშვეობით. მაგალითად, 1 უნციას (35 მკმ) სჭირდება 20-30 წუთი 2-3 ა/დმ²-ზე.

აკონტროლეთ ამორტიზატორის კონცენტრაცია, ტემპერატურა, დრო და შესხურების წნევა და რეგულარულად მოუარეთ აღჭურვილობას. მაღალმა კონცენტრაციამ შეიძლება გამოიწვიოს ზედმეტი ამორტიზაცია, ხოლო დაბალმა კონცენტრაციამ - არასრული ამორტიზაცია. შეინარჩუნეთ ტემპერატურა 45-55℃-ზე, განსაზღვრეთ დრო დაფის სისქის და ა.შ. მიხედვით და უზრუნველყავით ერთგვაროვანი წნევა სრული კონტაქტისთვის.

თანაბრად დაფარეთ წრედი ისე, რომ არ გამოტოვოთ ანაბეჭდი, ნახვრეტები ან ბუშტები. ზეთის სისქე სპილენძის ზედაპირზე: 10-18μm, გამყოფი: 5-8μm. წრედის კიდეებს შორის შესაბამისი დაშორება უნდა იყოს, რათა თავიდან აიცილოთ ბალიშის ზედმეტი დაფარვა ან მოკლე ჩართვის რისკი.

სიმბოლოები უნდა იყოს მკაფიო, სრული, კარგი ფერთა კონტრასტით, ზუსტად განლაგებული ძირითადი უბნების დაბლოკვის გარეშე და ჰქონდეს ძლიერი ადჰეზია (შეარჩიეთ შესაფერისი მელანი და გამაგრების პროცესები).

HASL: დაბალი ღირებულება, კარგი შედუღების უნარი, შეზღუდული სიბრტყე. ENIG: გლუვი, კარგი შედუღების უნარი და კოროზიისადმი მდგრადობა, მაღალი ღირებულება. ჩაძირვის კალა: კარგი შედუღების უნარი, გლუვი ზედაპირი, შენახვის ვადა. OSP: დაბალი ღირებულება, მარტივი პროცესი, შედუღების უნარის მოკლე ხანგრძლივობა.

მექანიკური ჭრა (მაღალი სიზუსტე, შესაფერისია რთული დიდი ზომებისთვის). პერფორაცია (მაღალი ეფექტურობა, შესაფერისია რეგულარული მასობრივი წარმოებისთვის). ლაზერული ჭრა (უკიდურესად მაღალი სიზუსტე, მაღალი ღირებულება, შესაფერისია წვრილი, მცირე პარტიებისთვის). აირჩიეთ ფორმის, სიზუსტის, პარტიის ზომისა და ღირებულების მიხედვით.

ჭრის შემდეგ შეამოწმეთ ზომები/სისქე. ბურღვის შემდეგ შეამოწმეთ ხვრელის პოზიცია, ზომა და კედელი. მოპირკეთების შემდეგ შეამოწმეთ სპილენძის სისქე/ერთგვაროვნება. გრავირების შემდეგ შეამოწმეთ წრედის მთლიანობა. შეამოწმეთ შედუღების ნიღბის/სიმბოლოების ბეჭდვის ხარისხი. ზედაპირის დამუშავების შემდეგ შეამოწმეთ საფარის სისქე/წებოვნება. ჩამოსხმის შემდეგ შეამოწმეთ ფორმა/კიდეები.

გამოიყენეთ მფრინავი ზონდის ტესტერები ან ინფორმაციულ-საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების აღჭურვილობა. მფრინავი ზონდი შესაფერისია მცირე პარტიებისთვის/მრავალფეროვნებისთვის, აფიქსირებს ღია წრედებს/მოკლე ჩართვის ადგილებს და ა.შ. ინფორმაციულ-საკომუნიკაციო ტექნოლოგიები განკუთვნილია მასობრივი წარმოებისთვის, სრულად ამოწმებს ელექტრო მუშაობას სპეციალური მოწყობილობების გამოყენებით.

მრავალშრიან დაფებში შეერთების, სიცარიელეების, სპილენძის მთლიანობის აღმოჩენა. BGA შედუღების შეერთებების და შიდა დეფექტების (უცხო სხეული, დელამინაცია) არადესტრუქციულად შემოწმება.

სურათების შეგროვება ოპტიკური კამერების საშუალებით და მათი შედარება სტანდარტებთან ისეთი დეფექტების აღმოსაჩენად, როგორიცაა დაკარგული კომპონენტები, არასწორი განლაგება, მოკლე შეერთებები. გამოიყენება რეალურ დროში შემოწმებისთვის ბეჭდვის, განლაგების, ხელახალი შედუღების შემდეგ ეფექტურობისა და ხარისხის გასაუმჯობესებლად.

მოხრის ტესტი (ბზარების დაკვირვება მითითებული კუთხით/ციკლით). ვარდნის ტესტი (დარტყმის სიმულაცია). ვიბრაციის ტესტი (ვიბრაციების სიმულაცია შედუღების და სტრუქტურის შესამოწმებლად).

IPC-4552-ის მიხედვით, ENIG შესაფერისია მაღალი სიხშირის/მაღალი საიმედოობისთვის (Ni: 3-5μm, Au: 0.05-0.1μm). OSP დაბალი ღირებულებისაა (აპკის სისქე: 0.2-0.5μm, შესაფერისია მოკლევადიანი შენახვისთვის). HASL მწიფეა (Sn სისქე >2.5μm, ცუდი სიბრტყე).

ხსნარის კონცენტრაცია დაარეგულირეთ (მჟავე ექსტანტი: CuCl₂ 180-220 გ/ლ, HCl 1.0-1.5 მოლ/ლ), ტემპერატურა 50-55℃. ზედმეტი არასაკმარისი ექსტენციის შემთხვევაში, შეამცირეთ სიჩქარე და გაზარდეთ შესხურების წნევა 2-3 ბარამდე.

IPC-6012-ის მიხედვით, ზოგადი მრავალშრიანი დაფები ≤75μm, HDI დაფები ≤50μm. ლაზერული ბურღვის პოზიციონირების სიზუსტე ±25μm, კონტროლირებადი მაღალი სიზუსტის ექსპოზიციის მანქანებით.

FR-4 მასალა: გრძივი ≥345MPa, განივი ≥276MPa (ASTM D790). 1.6 მმ სისქე ≥300MPa.

მეტალოგრაფიული კვეთა (IPC-TM-650, გამჭოლი ნახვრეტი ≥20μm, ბრმა/დამარხული ნახვრეტი ≥18μm). რენტგენის სიხშირის არადესტრუქციული ტესტირება (სიზუსტე ±0.5μm).

წინასწარი გაცხელება: 90-130℃ (60-120 წმ). შედუღების ზონა: 240-260℃ (კონტაქტი 2-4 წმ). გაგრილების სიჩქარე: 3-6℃/წმ (J-STD-003).

ჩვეულებრივი: 15-30μm (IPC-6012), მკვრივი უბნები ≥20μm. ტრაფარეტული ბეჭდვა: 20-25μm, სინათლით გამყარება: 15-20μm.

ჩვეულებრივი: 6/6 მილი (0.1524 მმ). LDI + ქიმიური გრავირება: 3/3 მილი (0.0762 მმ). HDI დაფები: 1/1 მილი (0.0254 მმ).

გამტარობისთვის აირჩიეთ ფისოვანი საცობი (სიღრმე ≥80% სიღრმის მიხედვით, სიბრტყის შეცდომა ≤10μm). მხოლოდ იზოლაციისთვის აირჩიეთ საფარი (დაფარვის სიგანე ≥0.1 მმ).

IPC-J-STD-033-ის მიხედვით, გამოაცხვეთ 125℃ ტემპერატურაზე 4-8 საათის განმავლობაში (≤1.6 მმ: 4 სთ, →1.6 მმ: 8 სთ), რათა ტენიანობა 0.1%-ზე დაბლა შემცირდეს.

მაღალი უხეშობა აძლიერებს კანის ეფექტს და სიგნალის დაკარგვას. RTF ფოლგა Ra10GHz). VLP ფოლგა Ra

ბურუსის მოსაშორებელი მანქანით ჯაგრისით წმენდა (წნევა 0.3-0.5 მპა, სიჩქარე 2-3 მ/წთ). ქიმიური მიკროგრავირება (ნატრიუმის პერსულფატი 100-150 გ/ლ, 40-50℃, 1-2 წთ).

ზოგადი: ცალმხრივი ±10%, დიფერენციალი ±8%. მაღალი სიჩქარე (>1 გბიტი/წმ): ცალმხრივი ±5%, დიფერენციალი ±3%, რეგულირებადი ხაზის სიგანის, დიელექტრიკის სისქის, სპილენძის სისქის მიხედვით.

UL 796-ის მიხედვით, FR-4 მასალა ≥1400 ვ/მმ 25℃/50% RH-ზე. 1 მმ ცოცვის მანძილი შეესაბამება 100-200 ვოლტს.

მინიმალური ხაზის სიგანე/დაშორება, ხვრელის დიამეტრის/საფენის თანაფარდობა (საფენი ≥ხვრელი +0.4 მმ, როდესაც ხვრელი ≥0.3 მმ-ია), სპილენძის ფართობის თანაფარდობა (30%-70%), ბურღვის ასპექტის თანაფარდობა (≤8:1), შედუღების ნიღბის ხიდის სიგანე (≥0.1 მმ).

მიზეზები: CTE-ს შეუსაბამობა, არათანაბარი სისქე, ტემპერატურის არასწორი მრუდი. გადაწყვეტილებები: CTE ≤15ppm/℃ მასალების შერჩევა, სისქის ტოლერანტობის კონტროლი ±0.05 მმ, გაცხელების სიჩქარის ოპტიმიზაცია ≤3℃/წმ.

IPC-TM-650-ის მიხედვით, ≥10¹⁰Ω 168 საათის შემდეგ 85℃/85% RH ტემპერატურაზე, ≥10¹²Ω მაღალი კლასის აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ ზედაპირის სისუფთავის კონტროლს.

ბრმა ვია-მილები: ლაზერული/მექანიკური ბურღვა + მოპირკეთება, სიღრმე ≤0.5 მმ, ზედაპირული ურთიერთდაკავშირებისთვის. დამარხული ვია-მილები: მექანიკური ბურღვა + ლამინირება, რომელიც საჭიროებს გასწორებას, შიდა ფენის სიგნალებისთვის პარაზიტული პარამეტრების შესამცირებლად.

მფრინავი ზონდი: დაფარვა >98%, შესაფერისია მცირე პარტიებისთვის/მაღალი სიმკვრივისთვის, ნელი (3-5 წმ/წერტილი). ლურსმნების ფენა: სწრაფი (

ყოველი 1 უნცია (35 მკმ) მატება თბოგამტარობას 38%-ით ზრდის. მაღალი სიმძლავრის აპლიკაციებში 3 უნცია ფოლგა თერმული გამტარი მოწყობილობების გამოყენებით ტემპერატურის მატებას 15%-20%-ით ამცირებს.

ჩვეულებრივი: 0.1 მმ. მაღალი სიმკვრივის დაფები LDI-ით: 0.075 მმ, რაც ხელს უშლის შედუღების შედეგად წარმოქმნილ ხიდებს.

არათანაბარი შედუღება ბალიშებზე, არასაკმარისი შედუღებით, არათანაბარი ზედაპირი. საკონტროლო შედუღება