Катуу PCB

Материал: Катуу материал айнек буласын колдонот, ийкемдүү материал полиамидди колдонот. Түзүлүшү: Катуу материал ийилбейт, ийкемдүү материал ийилет. Колдонулушу: Туруктуу туташуулар үчүн катуу, компакттуу мейкиндиктер үчүн ийкемдүү.

Бир катмарлуу, эки катмарлуу, көп катмарлуу. Бир катмарлуу схеманын бир жагында; эки жагында тең эки катмарлуу схемалар бар; көп катмарлуу схема өткөргүч катмарларды өткөргүчтөр (мисалы, энелик платалар) аркылуу туташтырат.

Үстөл компьютерлери, телевизорлор, өнөр жайлык башкаруу, автомобиль электроникасы (унаа ичиндеги компьютерлер), аэрокосмостук титиребеген компоненттер ж.б.

Арзаныраак баасы. Катуу PCBлер жетилген процесстерге жана арзан материалдарга ээ; ийкемдүү PCBлер татаал материалдар жана процесстерден улам кымбат.

Кадимки FR4 субстраттары: кадимки колдонуу үчүн -55°Cден 125°Cге чейин, коргошунсуз ширетүү үчүн кыска мөөнөттүү 260°C. Атайын материалдар жогорку температурага туруштук бере алат.

Бир нече см²ден (кичинекей башкаруу платалары) бир нече м²ге (чоң сервердик энелик платалар) чейин.

Өлчөмүнө, катмарларына жана материалдарына жараша болот. FR4 көп катмарлуу тактайлары: ~1-3 кг/м², ошол эле аянттагы ийкемдүү PCBларга караганда оор.

Кадимки шарттарда 10-20+ жыл; катаал шарттарда (жогорку температура/нымдуулук) бир нече жылга чейин кыскарат.

FR4 ийилүүчү модулу ~100-200MPa, бул ийкемдүү PCBлерге караганда бир топ төмөн. Калыңдыгынын жогорулашы стресске туруктуулукту жогорулатат.

FR4 (айнек булалуу эпоксид), фенолдук чайыр, эпоксиддик чайыр; атайын жогорку жыштыктагы колдонмолор үчүн PTFE.

Жакшы электрдик изоляция, механикалык касиеттер жана өлчөмдүк туруктуулук. CTE: 13-17ppm/℃. Арзан жана жетилген процесстер.

Ажыроо температурасы төмөн (120-150°C), ширетүү учурунда бөлүкчөлөрдүн бөлүнүп кетишине жакын, электрдик/механикалык касиеттери начар, жогорку CTE жана жыттуу.

Ток агымы үчүн өткөргүч издер пайда кылат. Жалпы калыңдыгы: 0.5oz (17μm), 1oz (35μm), 2oz (70μm). Жогорку ток колдонуу үчүн калың фольгалар.

Кыска туташуулардын алдын алуу үчүн изоляциялайт, жезди кычкылдануудан жана физикалык бузулуулардан коргойт жана аймактарды түсү боюнча айырмалайт (мисалы, жашыл, көк).

Өндүрүш жана мүчүлүштүктөрдү оңдоо учурунда компоненттерди идентификациялоо үчүн символдорду/символдорду басып чыгарат. Жалпы түсү: ак; ошондой эле боз, кызыл, кара, сары ж.б.

FR4: Жалпы колдонуу үчүн арзан баа. Жогорку жыштыктагы материалдар (мисалы, PTFE): 5G үчүн сигналдын төмөн жоголушу. Керамикалык субстраттар: Жогорку жылуулукту талап кылган колдонмолор үчүн жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү.

Электрдик (жогорку жыштыктагы/жогорку чыңалуудагы), механикалык (вибрация), температураны жана баасын эске алыңыз. FR4ти керектөөчү электроника үчүн, PTFEти жогорку жыштыктагы үчүн жана керамиканы жогорку жылуулук үчүн колдонуңуз.

RoHS: Кооптуу заттарды (коргошун, сымап ж.б.) чектейт. Галогенсиз: Br/Cl

Төмөн CTE материалдары өлчөмдүү туруктуулукту жакшыртат. Жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү жылуулуктун таркалышын күчөтөт. Жогорку өндүрүмдүү изоляторлор сигналдын жоголушун азайтып, миниатюризацияны жана жогорку өндүрүмдүүлүктү камсыз кылат.

Сигналдын бүтүндүгү (импедансты дал келтирүү, чагылдырууга каршы/кайчылаш сүйлөө), кубаттуулукту бөлүштүрүү, жерге туташтыруу жана ток өткөрүү жөндөмдүүлүгү.

Сигналдардын издерин кыскартыңыз, өтмө жолдорду минималдаштырыңыз. Жогорку ылдамдыктагы сигналдар жана башкаруу импедансы үчүн дифференциалдык жуптарды колдонуңуз. Катуу жез менен кубаттоо/жерге туташтыруу тегиздиктери. Тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн бөлүүчү модулдар. Токко негизделген линиянын туурасы.

Өлчөмү калыңдыгына/токко негизделген (калың тактайлар үчүн чоңураак өткөргүчтөр керек). Өткөргүчтөрдүн санын азайтуу. Жогорку ылдамдыктагы сигналдар үчүн арткы бургулоо менен тыгындарды алып салуу.

Чагылууну азайтуу үчүн булактын, электр берүү линиясынын жана жүк импеданстарын дал келтирүү. Линиянын туурасын, аралыгын, диэлектрик калыңдыгын жана өткөрүмдүүлүктү башкаруу аркылуу жетишилет (мисалы, FR4төгү 50Ω микро тилке үчүн 0,33 мм туурасы).

Бөлүүчү компоненттер; сезгич бөлүктөрүн ызы-чуу булактарынан алыс кармаңыз. Коргоо үчүн көп катмарлуу платалардагы кубат/жерге туташтыруу тегиздиктери. Жогорку ылдамдыктагы сигналдардын айланасындагы жерге туташтыруу тегиздиктери. Конденсаторлорду ажыратуу; оптималдаштырылган жерге туташтыруу.

Функционалдык бөлүү, ысыкка сезгич компоненттерди бөлүү, жогорку жыштыктагы компоненттерди жакын жайгаштыруу, чоң компоненттерге артыкчылык берүү жана орнотуунун/тейлөөнүн оңойлугун камсыз кылуу.

Индуктивдүүлүктү азайтуу үчүн жанаша жайгашкан кубаттуулук жана жер тегиздиктери. Туташтыруулар аркылуу чыңалуу. Кубаттуулук тегиздиктери үчүн катуу жез; жогорку токтун жолдорун калыңдатуу.

Ысык компоненттердин астындагы жылуулук өткөргүчтөрү жана жез тегиздиктери. Жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү бар субстраттар. Аба агымын долбоорлоо; зарыл болсо, жылуулук раковиналарын/вентиляторлорун кошуу.

Тешиктин абалы: ±0,1 мм. Капталган виалар: ±0,076 мм. Капталбаган виалар: ±0,05 мм. Сызыктын туурасы: ±10%-20%.

Altium Designer (кичине жана орто өлчөмдөгү дизайндар үчүн ылайыктуу), Cadence Allegro (жогорку ылдамдыктагы көп катмарлуу), Mentor PADS (колдонуучуга ыңгайлуу жана натыйжалуу).

Панельдөө → Бургулоо → Жезди чөктүрүү → Сүрөткө тартуу → Каптоо → Офорттоо → Ширетүүчү маска → Жибек тор → Беттик жасалгалоо → Профилдөө.

Көйгөйлөр: Одур-бодур дубалдар, бырыштар, сынган бургулар. Чечимдер: Бургуларды алмаштыруу, ылдамдыкты/берүүнү оптималдаштыруу, материалдарды текшерүү.

Кызматы: Катмарды туташтыруу үчүн тешик дубалдарын өткөргүчтүк менен камсыз кылуу. Башкаруу: Эритменин курамы, температурасы (25-35°C), рН (11-12), иштетүү алдындагы тазалык.

Фотолитография: Адамзаттын өнүгүү индексин (АӨИ) өлчөөнүн жогорку тактыгы, кымбат жана татаал. Трафареттик басып чыгаруу: арзан/жөнөкөй жабдуулар, төмөн тактык.

Токтун тыгыздыгы, каптоо убактысы жана эритменин концентрациясы аркылуу башкаруу. Мисалы, 1 унция (35 мкм) 2-3 А/дм²де 20-30 мүнөт талап кылынат.

Чыгаруучунун концентрациясын, температурасын, убактысын жана чачыратуу басымын көзөмөлдөп, жабдууларды үзгүлтүксүз тейлөө керек. Жогорку концентрация ашыкча чырмалоого алып келиши мүмкүн, ал эми аз концентрация толук эмес чырмалоого алып келет. Температураны 45-55℃ деңгээлинде кармаңыз, убакытты тактайдын калыңдыгына ж.б. жараша аныктаңыз жана толук тийүү үчүн бирдей басымды камсыз кылыңыз.

Басылмалар, ийне тешиктер же көбүкчөлөр калбай, схеманы бирдей жаап коюңуз. Жез бетиндеги майдын калыңдыгы: 10-18 мкм, аркылуу: 5-8 мкм. Ашыкча төшөмө каптоону же кыска туташуу коркунучун алдын алуу үчүн схеманын четтеринен тийиштүү аралыкты сактаңыз.

Белгилер так, толук, түстөрдүн контрасты жакшы, негизги аймактарды жаппастан так жайгаштырылышы жана күчтүү адгезияга ээ болушу керек (ылайктуу сыяларды жана катуулоо процесстерин тандаңыз).

HASL: Арзан баа, жакшы ширетүүчү, чектелген жалпактык. ENIG: Жылмакай, жакшы ширетүүчү жана коррозияга туруктуу, жогорку баа. Чөмүлтүлүүчү калай: Жакшы ширетүүчү, жылмакай бет, сактоо мөөнөтү. OSP: Арзан баа, жөнөкөй процесс, ширетүүчүлүктү кыска убакытка сактоо.

Механикалык кесүү (жогорку тактык, татаал, чоң өлчөмдөр үчүн ылайыктуу). Шпинг (жогорку натыйжалуулук, үзгүлтүксүз массалык өндүрүш үчүн ылайыктуу). Лазердик кесүү (өтө жогорку тактык, кымбат баалуу, майда партиялар үчүн ылайыктуу). Формасына, тактыгына, партиянын өлчөмүнө жана баасына жараша тандаңыз.

Кескенден кийин өлчөмдөрүн/калыңдыгын текшериңиз. Бургулоодон кийин тешиктин абалын, өлчөмүн жана дубалын текшериңиз. Каптагандан кийин жездин калыңдыгын/бирдейлигин текшериңиз. Оюп бүткөндөн кийин схеманын бүтүндүгүн текшериңиз. Ширетүүчү маскалардын/белгилердин басып чыгаруу сапатын текшериңиз. Беттик жасалгалоодон кийин каптоо калыңдыгын/адгезиясын текшериңиз. Калыптоодон кийин формасын/четтерин текшериңиз.

Учуучу зонддорду же МКТ жабдууларын колдонуңуз. Учуучу зонд кичинекей партияларда/түрлөрдө, ачык/кыска туташууларды ж.б. аныктоодо колдонулат. МКТ массалык өндүрүш үчүн, атайын шаймандар менен электрдик иштешин толук текшерүү үчүн колдонулат.

Көп катмарлуу тактайлардагы байланыш, боштуктар, жездин бүтүндүгү аркылуу аныктайт. BGA ширетүүчү муундарын жана ички кемчиликтерди (бөтөн заттар, деламинация) бузбай текшерет.

Сүрөттөрдү оптикалык камералар аркылуу чогултуп, жок болгон компоненттер, туура эмес жайгашуу, кыска туташуулар сыяктуу кемчиликтерди аныктоо үчүн стандарттар менен салыштырыңыз. Натыйжалуулукту жана сапатты жакшыртуу үчүн басып чыгаргандан, жайгаштыргандан, кайра ширеткенден кийин реалдуу убакыт режиминде текшерүүдө колдонулат.

Ийилүүнү текшерүү (белгиленген бурчтарда/циклдерде жаракаларды байкоо). Тамчылоону текшерүү (соккуларды симуляциялоо). Вибрацияны текшерүү (ширетүүнү жана түзүлүштү текшерүү үчүн титирөөлөрдү симуляциялоо).

IPC-4552 стандартына ылайык, ENIG жогорку жыштыктагы/жогорку ишенимдүүлүккө ылайыктуу (Ni: 3-5μm, Au: 0.05-0.1μm). OSP арзан (пленканын калыңдыгы: 0.2-0.5μm, кыска мөөнөттүү сактоого ылайыктуу). HASL жетилген (Sn калыңдыгы >2.5μm, жалпактыгы начар).

Эритменин концентрациясын тууралаңыз (кислоталуу эриткич: CuCl₂ 180-220 г/л, HCl 1.0-1.5 моль/л), температурасы 50-55℃. Эгерде ашыкча эритүү жетишсиз болсо, ылдамдыкты азайтып, чачыратуу басымын 2-3 барга чейин көтөрүңүз.

IPC-6012 боюнча, жалпы көп катмарлуу тактайлар ≤75μm, HDI тактайлары ≤50μm. Лазердик бургулоо позициялоо тактыгы ±25μm, жогорку тактыктагы экспозициялык машиналар менен башкарылат.

FR-4 материалы: узунунан ≥345MPa, туурасынан ≥276MPa (ASTM D790). Калыңдыгы 1,6 мм ≥300MPa.

Металлографиялык кесүү (IPC-TM-650, ≥20μm тешик аркылуу, ≥18μm аркылуу сокур/көмүлгөн). XRF бузбай сыноо (тактыгы ±0.5μm).

Алдын ала ысытуу: 90-130℃ (60-120s). Ширетүү зонасы: 240-260℃ (контакт 2-4s). Муздатуу ылдамдыгы: 3-6℃/с (J-STD-003).

Кадимки: 15-30 мкм (IPC-6012), тыгыз аймактар ​​≥20 мкм. Трафареттик басып чыгаруу: 20-25 мкм, жарыкта катуулануу: 15-20 мкм.

Кадимки: 6/6 миль (0.1524 мм). LDI + химиялык оюу: 3/3 миль (0.0762 мм). АӨИ тактайлары: 1/1 миль (0.0254 мм).

Өткөргүчтүк үчүн чайыр менен бекитүүнү тандаңыз (тереңдик ≥80%, тегиздик катасы ≤10μm). Изоляция үчүн гана каптоону тандаңыз (каптоо туурасы ≥0.1 мм).

IPC-J-STD-033 стандартына ылайык, нымдуулукту 0,1% дан төмөн түшүрүү үчүн 125℃ температурада 4-8 саат (≤1,6 мм: 4 саат, ＞1,6 мм: 8 саат) бышырыңыз.

Жогорку оройлук теринин таасирин жана сигналдын жоголушун күчөтөт. RTF фольгасы Ra 10GHz үчүн ылайыктуу). VLP фольгасы Ra

Тиштерди тазалоочу машина менен щетка менен тазалоо (басым 0,3-0,5 МПа, ылдамдыгы 2-3 м/м). Химиялык микро-оёо (натрий персульфаты 100-150 г/л, 40-50℃, 1-2 мүнөт).

Жалпы: бир тараптуу ±10%, айырма ±8%. Жогорку ылдамдык (>1Гбит/сек): бир тараптуу ±5%, айырма ±3%, линиянын туурасы, диэлектрик калыңдыгы, жездин калыңдыгы аркылуу жөнгө салынат.

UL 796 стандартына ылайык, FR-4 материалы 25℃/50% RH температурада ≥1400V/mm. Жыртылуу аралыгы 1 мм 100-200Vге туура келет.

Сызыктын минималдуу туурасы/аралыгы, тешиктин диаметри/төшөкчө катышы (тешик ≥0.3 мм болгондо төшөкчө ≥ тешик +0.4 мм), жездин аянт катышы (30%-70%), бургулоочу тараптын катышы (≤8:1), ширетүүчү маска көпүрөсүнүн туурасы (≥0.1 мм).

Себептери: CTE дал келбестиги, калыңдыгы бирдей эмес, температура ийри сызыгы туура эмес. Чечимдер: CTE ≤15ppm/℃ материалдарды тандаңыз, калыңдыкка чыдамдуулукту ±0.05 мм көзөмөлдөңүз, жылытуу ылдамдыгын ≤3℃/s оптималдаштырыңыз.

IPC-TM-650 стандартына ылайык, 85℃/85% RH температурада 168 сааттан кийин ≥10¹⁰Ω, жогорку класстагы колдонмолор үчүн ≥10¹²Ω, беттин тазалыгын көзөмөлдөөнү талап кылат.

Сокур өтмөктөр: Лазердик/механикалык бургулоо + каптоо, тереңдиги ≤0,5 мм, беттик өз ара туташтыруу үчүн. Көмүлгөн өтмөктөр: Механикалык бургулоо + ламинациялоо, паразиттик параметрлерди азайтуу үчүн ички катмар сигналдары үчүн тегиздөөнү талап кылат.

Учуучу зонд: Камтуу >98%, кичинекей партиялар/жогорку тыгыздык үчүн ылайыктуу, жай (3-5 секунд/чекит). Тырмактын түбү: тез (

Ар бир 1 унция (35 мкм) көбөйүү жылуулук өткөрүмдүүлүгүн 38% га жогорулатат. Жогорку кубаттуулуктагы колдонмолордо 3 унция фольга жылуулук өткөргүчтөрү менен температуранын көтөрүлүшүн 15%-20% га азайтат.

Кадимки: 0,1 мм. LDI менен жогорку тыгыздыктагы тактайлар: 0,075 мм, ширетүүнүн көпүрөлөрүнүн пайда болушуна жол бербейт.

Ширетүүчү төшөктөрдө бирдей эмес ширетүү, ширетүү аркылуу жетишсиз, бети тегиз эмес. Башкаруучу ширетүү