Арын өрөмдлөгийн PCB

Голчлон 5G холбооны суурь станцууд, өндөр хурдны серверүүд, өгөгдлийн төвийн унтраалга, өндөр хүчин чадалтай тооцоолол (HPC) зэрэг дохионы бүрэн бүтэн байдалд маш өндөр шаардлага тавьдаг салбарт ашигладаг.

Араар өрөмдсөн хэлхээний самбарууд нь дохионы тусгал болон алдагдлыг блокуудыг салгаснаар бууруулдаг бол энгийн хэлхээний самбарууд нь энэ процессгүй бөгөөд дохио дамжуулах гүйцэтгэл муутай байдаг.

Хоёрдогч өрөмдлөгөөр дамжуулан хоолойн илүүдэл хэсгийг арилгаж, хоолойн уртыг гадаргуугийн холболтын урттай ойртуулж богиносгож, дохио дамжуулах замыг оновчтой болгоно.

10GHz-ээс дээш давтамжтай үед дохионы алдагдлыг 10%-30% бууруулж, буцах алдагдлыг 5-10dB-ээр сайжруулж болно.

Буцаан өрөмдлөгийн гүн, өрөмдлөгийн нарийвчлал, холбогдох давтамж зэрэг техникийн параметрүүдийн дагуу нэрлэсэн, тухайлбал ±0.1 мм дотор хянадаг өндөр давтамжтай буцаан өрөмдсөн ПХБ гэх мэт.

Үгүй ээ, энэ нь зөвхөн 3GHz-ээс дээш дохионы давтамжтай, дохионы бүрэн бүтэн байдлын хатуу шаардлага тавьдаг загваруудад л шаардлагатай.

1990-ээд оны өндөр хурдны дижитал хэлхээний эрэлт хэрэгцээнээс үүдэлтэй бөгөөд энэхүү технологи нь 5G болон их өгөгдлийн хөгжлөөр үргэлжлүүлэн хөгжиж, түгээмэл болсон.

Илүү нарийвчлалтай ухраан өрөмдлөгийн нарийвчлал (±0.05 мм гэх мэт) болон илүү өндөр давтамжийн дасан зохицох чадвар (100GHz+) руу чиглэн хөгжиж байна.

IPC-6012 стандарт нь ухрах өрөмдлөгийн нарийвчлал болон ховилын уртын шаардлагыг тодорхойлдог бөгөөд өөр өөр аж ахуйн нэгжүүд өөрийн гэсэн дотоод хяналтын стандарттай байдаг.

Араар өрөмдсөн нүх болон бусад нүх, ул мөрийн хооронд саад учруулахаас зайлсхийхийн тулд хангалттай хэмжээний араар өрөмдлөгийн зайг нөөцлөх хэрэгтэй. Нүх хоорондын зай ≥0.3 мм байхыг зөвлөж байна.

Арын өрөмдлөгийн гүн = нийт урт - үр дүнтэй холболтын урт бөгөөд үр дүнтэй холболтын уртыг ихэвчлэн дохионы давхаргын байрлалаас хамааруулан тодорхойлдог.

Нүхний диаметр нь ерөнхийдөө 0.2-0.4 мм байдаг. Буцаан өрөмдлөгийн нарийвчлал болон хэлхээний хавтангийн үйлдвэрлэлийн процессын чадавхийг цогцоор нь авч үзэх шаардлагатай. Нүхний диаметр том байх тусам буцааж өрөмдөх хүндрэл бага байдаг.

Өндөр хурдны дифференциал дохионууд (PCIe 5.0, SerDes гэх мэт), өндөр давтамжийн аналог дохионууд болон дохионы бүрэн бүтэн байдалд мэдрэмтгий бусад дохионууд нь арын өрөмдлөг шаарддаг.

Давхардсан давхарга нь арын өрөмдлөгийн давхарга болон дохионы давхаргын хоорондох нарийвчлалыг хангах, диэлектрик давхаргын зузааны жигд байдлыг хянах, арын өрөмдлөгийн нарийвчлалд нөлөөлөхөөс зайлсхийх ёстой.

Тийм ээ, буцааж өрөмдөх үйл явц нь өрөмдлөгийн журам болон үзлэгийн зардлыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд ихэвчлэн зардлыг 20%-50%-иар нэмэгдүүлдэг.

Чухал дохионуудад буцааж өрөмдөх ажил гүйцэтгэх, чухал бус дохионуудад бусад оновчлолын аргуудыг ашиглах, буцааж өрөмдөх талбай болон тоо хэмжээг боломжийн дагуу төлөвлөх.

Буцааж өрөмдөх гүн, хүлцэл (±0.1 мм гэх мэт) болон ховилын уртын хязгаар (≤0.2 мм гэх мэт) зэрэг параметрүүдийг тэмдэглэх шаардлагатай.

Буцаан өрөмдөхөөс өмнө болон дараа дохионы алдагдал болон буцах алдагдал зэрэг үзүүлэлтүүдийг харьцуулахын тулд HFSS болон SIwave зэрэг програм хангамжийг ашиглана уу.

Зураг төсөлд байрлуулах нүх нэмж, үйлдвэрлэгчтэй байршуулах лавлагааг тодруулж, зураг төслийн координатын систем нь үйлдвэрлэлийн координатын системтэй нийцэж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Уламжлалт өрөмдлөг → электролиз → арын өрөмдлөг → нүхний ханын боловсруулалт → хээ шилжүүлэх → сийлбэр гэх мэт. Гол нь арын өрөмдлөгийн үйл явц юм.

Голчлон Германы Schmoll, Hitachi өрөмдлөгийн машин гэх мэт CNC өрөмдлөгийн машинуудыг ашигладаг бөгөөд эдгээр нь өндөр нарийвчлалтай байршил тогтоох системээр тоноглогдсон байх шаардлагатай.

Нүхний диаметр болон буцааж өрөмдөх гүнээс хамааран сонгоно. Ихэвчлэн 118°-140° үзүүрийн өнцөгтэй вольфрамын карбидын хошууг ашигладаг.

Хурд нь ерөнхийдөө 10,000-20,000 эрг/мин, тэжээлийн хурд нь 0.02-0.05мм/эрг бөгөөд үүнийг хавтангийн материал болон битийн дагуу тохируулах шаардлагатай.

Өндөр нарийвчлалтай тоног төхөөрөмж, байршлын системийн тохируулга, онлайн хэмжилт гэх мэтээр дамжуулан арын өрөмдлөгийн гүний хүлцэл ±0.1 мм дотор байгаа эсэхийг баталгаажуулна.

Өрөмдлөгийн дараа өрөмдлөгийн хошууны элэгдлийг хянаж, зохих өрөмдлөгийн параметрүүдийг баримталж, нүхний ханыг өнгөлнө.

Ихэвчлэн ухраан өрөмдлөгийн үед гэмтсэн нүхний ханан дээрх зэсийн давхаргыг засах, цахилгааны ажиллагааг хангах шаардлагатай байдаг.

Өндөр-Tg хавтангийн материалууд нь өндөр хатуулагтай тул ухраан өрөмдөх хүндрэлийг нэмэгдүүлж, хошууны элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг сайжруулах шаардлагатай; ердийн FR-4 хавтангийн материалыг боловсруулахад харьцангуй хялбар байдаг.

Тийм ээ, гэхдээ энэ үйл явц нь илүү хэцүү бөгөөд бусад давхаргыг өрөмдөхөөс зайлсхийхийн тулд буцааж өрөмдөх гүнийг нарийн хянах шаардлагатай.

Арын өрөмдлөгийн буруу байрлал, хэт урт ховил, нүхний хананы гэмтэл, бүрэн бус арын өрөмдлөг гэх мэт.

Үүнд ухраан өрөмдлөгийн гүнийг хэмжих, нүхний уртыг илрүүлэх, нүхний хананы барзгаржилтыг илрүүлэх, цахилгааны гүйцэтгэлийн туршилт гэх мэт орно.

±0.01 мм хүртэл хэмжилтийн нарийвчлалтай металлографийн огтлолын микроскоп болон рентген туяа илрүүлэх төхөөрөмжийг ашиглана.

Ерөнхийдөө, хадаасны урт нь ≤0.2 мм байх шаардлагатай бөгөөд өндөр зэрэглэлийн хэрэглээнд ≤0.1 мм байна.

Нүхний хана гөлгөр, хальслаагүй эсэхийг металлографийн микроскопоор ажиглах эсвэл илрүүлэхийн тулд сканнердсан электрон микроскоп (SEM) ашиглана уу.

Оруулах алдагдал, буцах алдагдал, хөндлөнгийн яриа зэрэг үзүүлэлтүүдийг шалгахын тулд IPC-TM-650 стандартыг үзнэ үү.

Тохироогүй бүтээгдэхүүнийг хэт их ухраах өрөмдлөгийн гүний хүлцэл, хэт их урттай нүх, цахилгааны гүйцэтгэлд нөлөөлдөг нүхний ханын гэмтэл гэх мэтээр тодорхойлдог.

Үйлдвэрлэлийн бүртгэл, тоног төхөөрөмжийн параметрийн бүртгэл, шалгалтын тайлангаар дамжуулан тодорхой үйл явц, тоног төхөөрөмжийг мөрдөх.

Үйл явцын параметрүүдийг оновчтой болгох, тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээг тогтмол хийх, ажилтны сургалтыг бэхжүүлэх, чанарын хяналтын журмыг чанд мөрдөх.

Ерөнхийдөө ПХБ-ийн чанарын баталгааны нийт хугацаатай нийцдэг бөгөөд ихэвчлэн 1-3 жил байдаг бөгөөд энэ нь аж ахуйн нэгжийн дүрэм журмын дагуу хамаарна.

Тоног төхөөрөмжийн нарийвчлал буурах, үйл явцын буруу параметрүүд, хавтангийн хэв гажилт, битийн элэгдэл гэх мэт.

Рожерс цуврал болон Isola FR408HR бага алдагдалтай хавтангийн материал зэрэг өндөр хурдтай хавтангийн материалд тохиромжтой.

Бага диэлектрик тогтмол хавтангийн материалууд нь дохионы алдагдал багатай боловч хатуулаг нь ухрах өрөмдлөгийн боловсруулалтад нөлөөлж болзошгүй; энгийн хавтангийн материалыг боловсруулахад хялбар боловч дохионы гүйцэтгэл муу байдаг.

Гөлгөр зэс тугалган гадаргуу, жигд зузаантай байх шаардлагатай бөгөөд ихэвчлэн 18μm эсвэл 35μm электролитийн зэс тугалган цаас ашигладаг.

Дулаан тусгаарлагч материалын дулааны тэлэлтийн коэффициент болон хатуулаг нь ухрах өрөмдлөгийн нарийвчлал болон нүхний ханын чанарт нөлөөлдөг. Дулаан тогтвортой байдал сайтай материалыг сонгох хэрэгтэй.

Гагнуурын маскны бэх нь буцааж өрөмдсөний дараа бэх хуулагдахаас сэргийлж, гүйцэтгэлд нөлөөлөхөөс сэргийлж сайн наалддаг, химийн эсэргүүцэлтэй байх шаардлагатай.

Тийм ээ, хар тугалгагүй хавтангийн материалууд нь байгаль орчны шаардлагыг хангадаг бөгөөд тэдгээрийн гүйцэтгэл нь буцааж өрөмдсөн PCB-ийн хэрэгцээг хангадаг.

Элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр хурдтай өрөмдлөг хийхэд тохиромжтой цементэн карбид (жишээлбэл, вольфрам-кобальт хайлш) хошуунд давуу эрх олгоно.

Самбар зузаан байх тусам ухрах өрөмдлөгийн гүнийг хянах нь илүү хэцүү бөгөөд өндөр нарийвчлалтай тоног төхөөрөмж, процесс шаарддаг.

Одоогоор хүрч болох хамгийн бага нүхний диаметр нь 0.15 мм боловч нүх нь жижиг байх тусам арагш өрөмдөх хүндрэл болон өртөг өндөр байна.

Тоног төхөөрөмж болон процессоор хязгаарлагддаг тул хамгийн их гүн нь ерөнхийдөө 5 мм-ээс хэтрэхгүй бөгөөд тусгай процессууд 8 мм хүрч болно.

Буцааж өрөмдөх тогтвортой байдлыг хангахын тулд давтан байрлуулах нарийвчлал нь ±0.02 мм хүрэх ёстой.

Самбарыг гэмтээхээс зайлсхийхийн тулд тэжээлийн хурд, эргэлтийн хурд болон өрмийн параметрүүдийг тохируулснаар өрөмдлөгийн хүчийг боломжийн хязгаарт хянана.

Нэг нүхийг боловсруулах хугацаа нь ойролцоогоор 1-3 секунд бөгөөд энэ нь өрөмдлөгийн гүн болон тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэлээс хамаарна.

Хавтангийн материалын төрөл, нүхний диаметр, ухраах өрөмдлөгийн гүн, тоног төхөөрөмжийн гүйцэтгэл зэрэг хүчин зүйлүүдэд үндэслэн цогцоор нь тохируулна.

Тийм ээ. Хөргөгч нь битийн температурыг бууруулж, чипсийг арилгаж, битийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж, боловсруулалтын чанарыг сайжруулж чадна.

Хэт өндөр хурд нь хошууны элэгдэл болон нүхний хана барзгар болоход хүргэдэг бол хэт бага хурд нь боловсруулалтын үр ашигт нөлөөлдөг. Боломжийн тохируулга шаардлагатай.

Хэт их тэжээлийн хурд нь самбар урагдах, нүхний хана тэгш бус болох, арын өрөмдлөгийн буруу байрлал гэх мэт шалтгаан болж болзошгүй.

Тийм ээ. Орчин үеийн CNC өрөмдлөгийн машинууд нь үйлдвэрлэлийн үр ашиг, тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд програмчлалаар дамжуулан автоматжуулсан буцааж өрөмдөх боломжтой.

Хавтангийн материалын өртөг, боловсруулалтын зардал (буцааж өрөмдөх үйл явцыг оруулаад), үзлэгийн зардал, хаягдлын өртөг гэх мэт орно.

Буцаан өрөмдөх үйл явцын өртөг нь нийт хэлхээний хавтангийн өртгийн ойролцоогоор 15%-30%-ийг эзэлдэг.

Гол хүчин зүйлүүдэд буцааж өрөмдөх нарийвчлалын шаардлага, буцааж өрөмдсөн нүхний тоо, хавтангийн материалын үнэ, тоног төхөөрөмжийн элэгдэл гэх мэт орно.

Буцааж өрөмдсөн нүхний тоог багасгах, үйл явцын үр ашгийг дээшлүүлэх, гологдлын түвшинг бууруулах, хавтангийн материалыг бөөнөөр нь худалдан авахын тулд дизайныг оновчтой болгох.

Хэт их зураг төслийн зардлаас зайлсхийхийн тулд бодит хэрэглээний шаардлагын дагуу буцааж өрөмдөх нарийвчлал болон үйл явцын стандартыг зохистойгоор тохируулах.

Өндөр нарийвчлалтай CNC арын өрөмдлөгийн машины үнэ 1-3 сая юаниар хэлбэлздэг.

Ихэвчлэн буцааж өрөмдсөн нүхний тоо, буцааж өрөмдсөн гүн, нарийвчлалын шаардлага гэх мэтээр тооцдог бөгөөд нүх тус бүрийн нэгж үнэ 0.01-0.1 юань байдаг.

Металлографийн үзлэг болон цахилгааны туршилтын төлбөрийг оруулаад үзлэгийн зардал нь нийт зардлын ойролцоогоор 10%-15%-ийг эзэлдэг.

Голчлон хошуу, хөргөлтийн бодис, нунтаглах материал гэх мэт зүйлс багтдаг бөгөөд хошууны өртөг нь хэрэглээний зардлын 60 гаруй хувийг эзэлдэг.

Араар өрөмдсөн хэлхээний хавтангийн өртөг нь үйл явцын нарийн төвөгтэй байдлаас хамааран ердийн хэлхээний хавтангаас 20%-50% өндөр байдаг.

5G суурь станцуудын RF модулиуд болон суурь зурвасын боловсруулалтын самбаруудад дохио дамжуулалтыг оновчтой болгох, дохионы алдагдлыг бууруулах зорилгоор ашигладаг.

Серверүүдийн өндөр хурдны өгөгдөл дамжуулах гүйцэтгэлийг сайжруулж, дохионы саатал болон битийн алдааны түвшинг бууруулж, өгөгдөл дамжуулах тогтвортой байдлыг хангана.

Автомашины оюун ухаан хөгжихийн хэрээр ADAS зэрэг системийн дохио дамжуулах хэрэгцээг хангахын тулд тээврийн хэрэгслийн өндөр хурдны холбооны модулиудад ашиглаж байна.

Өндөр зэрэглэлийн хэрэглээний электроник (өндөр хүчин чадалтай зөөврийн компьютер болон дээд зэрэглэлийн гар утасны эх хавтан гэх мэт)-д хэрэглэгддэг боловч өртөг өндөр байдаг.

Буцаан өрөмдлөгийн гүн болон чанарыг илүү хатуу хянахын зэрэгцээ илүү өндөр найдвартай байдал, нарийвчлал шаарддаг.

Дохионы нарийвчлалыг хангахын тулд эмнэлгийн дүрс оношилгооны тоног төхөөрөмж болон амин чухал шинж тэмдгийг хянах төхөөрөмжийн өндөр хурдны дохио боловсруулах самбарт ашигладаг.

Үйлдвэрийн Ethernet болон PLC удирдлагын самбар гэх мэт өндөр дохионы тогтвортой байдал шаарддаг нөхцөлд бага хэмжээгээр ашиглагддаг.

Өндөр хурдны IoT гарцууд болон захын тооцооллын төхөөрөмжүүдэд арын өрөмдлөг нь их хэмжээний өгөгдөл дамжуулах хэрэгцээг хангахын тулд дохио дамжуулах гүйцэтгэлийг сайжруулж чаддаг.

Арын өрөмдлөгтэй PCB-ийн найдвартай байдал болон цацрагийн эсэргүүцлийн маш өндөр шаардлага бүхий хэт туйлширсан орон зайн орчинд дасан зохицох ёстой.

Илүү өндөр нууцлал, хөндлөнгийн оролцооны эсрэг чадвар, хүрээлэн буй орчинд дасан зохицох чадварыг шаарддаг бөгөөд ухраах өрөмдлөгийн нарийвчлал болон чанарын стандартыг илүү хатуу чанд мөрддөг.

Тоног төхөөрөмжийн байршлын системийг дахин тохируулж, зураг төсөл болон үйлдвэрлэлийн шалгуур үзүүлэлтүүд нийцэж байгаа эсэхийг шалгаж, өрөмдлөгийн параметрүүдийг тохируулна уу.

Боломжит шалтгаануудад ухраан өрөмдлөгийн гүн хангалтгүй эсвэл хэмжилтийн алдаа орно. Шийдлүүдэд ухраан өрөмдлөгийн гүний параметрүүдийг тохируулах, үзлэгийг бэхжүүлэх зэрэг орно.

Элэгдсэн хошууг солих, өрөмдлөгийн параметрүүдийг оновчтой болгох, нүхний ханын өнгөлгөөний процессыг нэмэх.

Өрөмдлөгийн элэгдлийг шалгаж, өрөмдлөгийн гүн болон тэжээлийн хурдыг тохируулж, шаардлага хангаагүй нүхийг дахин өрөмдөнө.

Өрөмдлөгийн хүчийг бууруулж, тохирох хавтангийн материалыг сонгож, өрөмдлөгийн дараа ламинатан арматурыг гүйцэтгэнэ.

Буцаан өрөмдлөгийн гүн, нүхний урт, нүхний ханын чанарыг илрүүлэх, дизайны симуляцийн параметрүүдтэй харьцуулах, цахилгааны холболтын асуудлыг шийдвэрлэх.

Битийн хурд болон тэжээлийн хурдыг тохируулж, арилгагч процессыг (химийн цэвэрлэгээ эсвэл механик нунтаглах гэх мэт) хэрэгжүүлнэ.

Хэт их өрөмдлөгийн хүч хэт их, хавтангийн хатуулаг жигд бус гэх мэт. Өрөмдлөгийн цаг тухайд нь солих, параметрийн оновчлол шаардлагатай.

Цахилгааны туршилтаар богино залгааны цэгүүдийг олох, буцааж өрөмдсөн нүх болон ул мөр хоорондын зайг шалгах, нүхний ханын зэс давхаргын асуудлыг судлах.

Нүхний хананы цэвэр байдлыг шалгаж, дулаалгын материалд гэмтэл учруулахгүй байхыг баталгаажуулж, шаардлагатай бол дулаалгын давхаргыг засна.

Буцаан өрөмдөх үйл явц болон тоног төхөөрөмжийн олон патент байдаг бөгөөд голчлон томоохон ПХБ үйлдвэрлэгчид болон тоног төхөөрөмж нийлүүлэгчид эзэмшдэг.

Тэргүүлэх аж ахуйн нэгжүүд өндөр зэрэглэлийн зах зээлийг ноёрхож байгаа бол жижиг, дунд үйлдвэрүүд дунд болон доод зэрэглэлийн зах зээлд анхаарлаа төвлөрүүлдэг. Өрсөлдөөн ширүүн байгаа бөгөөд технологийн шинэчлэл гол түлхүүр болж байна.

Хэлхээний хэлхээний дизайн, үйлдвэрлэлийн процесс, дохионы бүрэн бүтэн байдлын шинжилгээний чиглэлээр мэргэшсэн олон салбарын авьяас чадварыг шаарддаг.

Аюултай бодисын хэрэглээ болон хог хаягдлын ялгарлыг бууруулж, RoHS болон REACH зэрэг байгаль орчны стандартыг дагаж мөрдөх ёстой.

Олон улсын зах зээлийн эрэлт хэрэгцээ өсөн нэмэгдэж, өндөр нарийвчлал, бууралтын чиглэлд хөгжиж байна.

Дотоодын аж ахуйн нэгжүүд технологийг тасралтгүй сайжруулж байгаа ч өндөр зэрэглэлийн зах зээл импортоос хамааралтай хэвээр байгаа тул бие даасан судалгаа, хөгжүүлэлтийн чадавхийг бэхжүүлэх шаардлагатай байна.

Их сургуулиуд, судалгааны байгууллагууд, аж ахуйн нэгжүүд өрөмдлөгийн процессыг оновчтой болгох, шинэ материалын хэрэглээний талаар судалгаа хийхээр хамтран ажилладаг.

Салбарын холбооны сургалт, компани доторх сургалт, мэргэжлийн техникийн сургалтаар дамжуулан техникийн ур чадвараа сайжруул.

NEPCON China, CPCA Show зэрэг үзэсгэлэнгүүд нь өрөмдлөгийн технологи, тоног төхөөрөмжийг үзүүлдэг.