कडक पीसीबी

साहित्य: कडक फायबरग्लास वापरते, लवचिक पॉलिमाइड वापरते. रचना: कडक वाकू शकत नाही, लवचिक वाकू शकते. अनुप्रयोग: स्थिर कनेक्शनसाठी कडक, कॉम्पॅक्ट जागांसाठी लवचिक.

सिंगल-लेयर, डबल-लेयर, मल्टी-लेयर. सिंगल-लेयरमध्ये एका बाजूला सर्किट असतात; दोन्हीकडे डबल-लेयर असतात; मल्टी-लेयर वाहक थरांना व्हियाज (उदा. मदरबोर्ड) द्वारे जोडतात.

डेस्कटॉप संगणक, टीव्ही, औद्योगिक नियंत्रण, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स (वाहनातील संगणक), एरोस्पेस नॉन-व्हायब्रेशन घटक इ.

कमी किंमत. कडक पीसीबीमध्ये परिपक्व प्रक्रिया आणि स्वस्त साहित्य असते; लवचिक पीसीबी जटिल साहित्य आणि प्रक्रियांमुळे महाग असतात.

सामान्य FR4 सब्सट्रेट्स: सामान्य वापरासाठी -५५°C ते १२५°C, शिसे-मुक्त सोल्डरिंगसाठी अल्पकालीन २६०°C. विशेष साहित्य जास्त तापमान सहन करू शकते.

काही सेमी² (लहान कंट्रोल बोर्ड) पासून ते अनेक मीटर² (मोठे सर्व्हर मदरबोर्ड) पर्यंत.

आकार, थर आणि साहित्य यावर अवलंबून असते. FR4 मल्टी-लेयर बोर्ड: ~१-३ किलो/चौरस मीटर, त्याच क्षेत्राच्या लवचिक PCB पेक्षा जड.

सामान्य वातावरणात १०-२०+ वर्षे; कठोर परिस्थितीत (उच्च तापमान/आर्द्रता) वर्षे कमी केली जातात.

FR4 मध्ये ~१००-२००MPa चा फ्लेक्सुरल मॉड्यूलस असतो, जो लवचिक PCB पेक्षा खूपच कमी असतो. वाढत्या जाडीमुळे ताण प्रतिरोधकता वाढते.

FR4 (फायबरग्लास इपॉक्सी), फेनोलिक रेझिन, इपॉक्सी रेझिन; विशेष उच्च-फ्रिक्वेन्सी अनुप्रयोगांसाठी PTFE.

चांगले विद्युत इन्सुलेशन, यांत्रिक गुणधर्म आणि मितीय स्थिरता. CTE: १३-१७ppm/℃. कमी खर्च आणि परिपक्व प्रक्रिया.

कमी विघटन तापमान (१२०-१५०°C), सोल्डरिंग दरम्यान डिलेमिनेशन होण्याची शक्यता, खराब विद्युत/यांत्रिक गुणधर्म, उच्च CTE आणि दुर्गंधीयुक्त.

विद्युत प्रवाहासाठी वाहक ट्रेस तयार करते. सामान्य जाडी: ०.५ औंस (१७μm), १ औंस (३५μm), २ औंस (७०μm). उच्च-विद्युत प्रवाहासाठी जाड फॉइल.

शॉर्ट सर्किट्स टाळण्यासाठी इन्सुलेट करते, तांब्याचे ऑक्सिडेशन आणि भौतिक नुकसानापासून संरक्षण करते आणि रंगानुसार (उदा. हिरवा, निळा) क्षेत्र वेगळे करते.

उत्पादन आणि डीबगिंग दरम्यान घटक ओळखण्यासाठी वर्ण/चिन्हे छापतो. सामान्य रंग: पांढरा; तसेच राखाडी, लाल, काळा, पिवळा, इ.

FR4: सामान्य वापरासाठी कमी खर्च. उच्च-फ्रिक्वेन्सी मटेरियल (उदा., PTFE): 5G साठी कमी सिग्नल लॉस. सिरेमिक सब्सट्रेट्स: उच्च-उष्णतेच्या अनुप्रयोगांसाठी उच्च थर्मल चालकता.

इलेक्ट्रिकल (उच्च वारंवारता/उच्च व्होल्टेज), यांत्रिक (कंपन), तापमान आणि किंमत विचारात घ्या. ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी FR4, उच्च-वारंवारतेसाठी PTFE आणि उच्च-उष्णतेसाठी सिरेमिक वापरा.

RoHS: घातक पदार्थांना (शिसे, पारा, इ.) प्रतिबंधित करते. हॅलोजन-मुक्त: Br/Cl

कमी-सीटीई मटेरियलमुळे मितीय स्थिरता सुधारते. उच्च थर्मल चालकता उष्णता नष्ट होण्यास मदत करते. उच्च-कार्यक्षमता इन्सुलेटर सिग्नल नुकसान कमी करतात, ज्यामुळे लघुकरण आणि उच्च कार्यक्षमता शक्य होते.

सिग्नल इंटिग्रिटी (इम्पेडन्स मॅचिंग, अँटी-रिफ्लेक्शन/क्रॉसटॉक), पॉवर डिस्ट्रिब्युशन, ग्राउंडिंग आणि करंट-वाहक क्षमता.

सिग्नल ट्रेस कमी करा, व्हिया कमीत कमी करा. हाय-स्पीड सिग्नल आणि कंट्रोल इम्पेडन्ससाठी डिफरेंशियल जोड्या वापरा. ​​सॉलिड कॉपरसह पॉवर/ग्राउंड प्लेन. व्यत्यय टाळण्यासाठी विभाजन मॉड्यूल. करंटवर आधारित रेषेची रुंदी.

जाडी/करंटवर आधारित आकार (जाड बोर्डांना मोठ्या व्हियाची आवश्यकता असते). मोजणीनुसार कमी करा. स्टब काढण्यासाठी हाय-स्पीड सिग्नलसाठी बॅक-ड्रिलिंग.

परावर्तन कमी करण्यासाठी स्रोत, ट्रान्समिशन लाइन आणि लोड इम्पेडन्स जुळवणे. रेषेची रुंदी, अंतर, डायलेक्ट्रिक जाडी आणि परवानगी नियंत्रित करून साध्य केले जाते (उदा., FR4 वर 50Ω मायक्रोस्ट्रिपसाठी 0.33 मिमी रुंदी).

विभाजन घटक; संवेदनशील भागांना आवाजाच्या स्रोतांपासून दूर ठेवा. शिल्डिंगसाठी मल्टी-लेयर बोर्डमध्ये पॉवर/ग्राउंड प्लेन. हाय-स्पीड सिग्नलभोवती ग्राउंड प्लेन. डिकपलिंग कॅपेसिटर; ऑप्टिमाइझ केलेले ग्राउंडिंग.

कार्यात्मक विभाजन, उष्णता-संवेदनशील घटक वेगळे करणे, उच्च-फ्रिक्वेन्सी घटक जवळ ठेवणे, मोठ्या घटकांना प्राधान्य देणे आणि सुलभ स्थापना/देखभाल सुनिश्चित करणे.

इंडक्टन्स कमी करण्यासाठी शेजारील पॉवर आणि ग्राउंड प्लेन. व्हाया कनेक्शनसह व्होल्टेज. पॉवर प्लेनसाठी सॉलिड कॉपर; हाय-करंट मार्ग जाड करा.

गरम घटकांखाली थर्मल व्हिया आणि कॉपर प्लेन. उच्च थर्मल चालकता सब्सट्रेट्स. एअरफ्लो डिझाइन; आवश्यक असल्यास हीट सिंक/पंखे जोडा.

छिद्रांची स्थिती: ±०.१ मिमी. प्लेटेड व्हियाज: ±०.०७६ मिमी. नॉन-प्लेटेड व्हियाज: ±०.०५ मिमी. रेषेची रुंदी: ±१०%-२०%.

अल्टीयम डिझायनर (लहान ते मध्यम डिझाइनसाठी योग्य), कॅडेन्स अ‍ॅलेग्रो (हाय-स्पीड मल्टी-लेयर), मेंटर पीएडीएस (वापरकर्ता-अनुकूल आणि कार्यक्षम).

पॅनेलायझिंग → ड्रिलिंग → कॉपर डिपॉझिशन → इमेजिंग → प्लेटिंग → एचिंग → सोल्डर मास्क → सिल्कस्क्रीन → सरफेस फिनिश → प्रोफाइलिंग.

समस्या: खडबडीत भिंती, बुरशी, तुटलेले ड्रिल. उपाय: ड्रिल बदला, वेग/फीड ऑप्टिमाइझ करा, साहित्य तपासा.

भूमिका: थर जोडणीसाठी छिद्रांच्या भिंतींना चालकता द्या. नियंत्रणे: द्रावण रचना, तापमान (२५-३५°C), pH (११-१२), उपचारपूर्व स्वच्छता.

फोटोलिथोग्राफी: एचडीआयसाठी उच्च अचूकता, उच्च किंमत आणि जटिलता. स्क्रीन प्रिंटिंग: कमी किंमत/साधी उपकरणे, कमी अचूकता.

विद्युत प्रवाहाची घनता, प्लेटिंग वेळ आणि द्रावणाच्या एकाग्रतेद्वारे नियंत्रण. उदाहरणार्थ, १ औंस (३५μm) साठी २-३A/dm² वर २०-३० मिनिटे लागतात.

एचंटची एकाग्रता, तापमान, वेळ आणि स्प्रे प्रेशर नियंत्रित करा आणि उपकरणे नियमितपणे ठेवा. जास्त एकाग्रतेमुळे जास्त एचिंग होऊ शकते, तर कमी एकाग्रतेमुळे अपूर्ण एचिंग होते. तापमान ४५-५५℃ वर ठेवा, बोर्ड जाडी इत्यादींनुसार वेळ निश्चित करा आणि पूर्ण संपर्कासाठी एकसमान दाब सुनिश्चित करा.

प्रिंटिंग, पिनहोल किंवा बुडबुडे न सोडता सर्किट एकसारखे झाकून ठेवा. तांब्याच्या पृष्ठभागावर तेलाची जाडी: १०-१८μm, मार्ग: ५-८μm. जास्त पॅड कव्हरेज किंवा शॉर्ट-सर्किट जोखीम टाळण्यासाठी सर्किटच्या कडांपासून योग्य अंतर ठेवा.

अक्षरे स्पष्ट, पूर्ण, चांगल्या रंगाच्या कॉन्ट्रास्टसह, मुख्य क्षेत्रांना अडथळा न आणता अचूकपणे स्थित केलेली आणि मजबूत चिकटलेली (योग्य शाई आणि क्युरिंग प्रक्रिया निवडा) असावीत.

HASL: कमी किंमत, चांगली सोल्डरिंग क्षमता, मर्यादित सपाटपणा. ENIG: गुळगुळीत, चांगली सोल्डरिंग क्षमता आणि गंज प्रतिरोधकता, उच्च किंमत. विसर्जन टिन: चांगली सोल्डरिंग क्षमता, गुळगुळीत पृष्ठभाग, शेल्फ लाइफ. OSP: कमी किंमत, सोपी प्रक्रिया, कमी सोल्डरिंग क्षमता.

यांत्रिक कटिंग (उच्च अचूकता, जटिल मोठ्या आकारांसाठी योग्य). पंचिंग (उच्च कार्यक्षमता, नियमित मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य). लेसर कटिंग (अत्यंत उच्च अचूकता, उच्च किंमत, बारीक लहान बॅचसाठी योग्य). आकार, अचूकता, बॅच आकार आणि खर्च यावर आधारित निवडा.

कापल्यानंतर परिमाणे/जाडी तपासा. ड्रिलिंग केल्यानंतर छिद्राची स्थिती, आकार आणि भिंतीची तपासणी करा. प्लेटिंग केल्यानंतर तांब्याची जाडी/एकरूपता तपासा. एचिंगनंतर सर्किटची अखंडता तपासा. सोल्डर मास्क/अक्षरांची प्रिंटिंग गुणवत्ता तपासा. पृष्ठभाग पूर्ण झाल्यानंतर कोटिंगची जाडी/आसंजन तपासा. मोल्डिंगनंतर आकार/कडा तपासा.

फ्लाइंग प्रोब टेस्टर्स किंवा आयसीटी उपकरणे वापरा. ​​फ्लाइंग प्रोब लहान बॅचेस/प्रकारांना अनुकूल आहे, ओपन/शॉर्ट्स शोधणे इत्यादी. आयसीटी मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी आहे, विशेष फिक्स्चरसह विद्युत कामगिरीची पूर्णपणे चाचणी करते.

मल्टीलेअर बोर्डमधील कनेक्टिव्हिटी, रिक्त जागा, तांबे अखंडता याद्वारे शोधा. BGA सोल्डर जॉइंट्स आणि अंतर्गत दोष (परदेशी पदार्थ, डिलेमिनेशन) विनाशकारीपणे तपासा.

ऑप्टिकल कॅमेऱ्यांद्वारे प्रतिमा गोळा करा आणि गहाळ घटक, चुकीचे संरेखन, शॉर्ट्स यांसारखे दोष शोधण्यासाठी मानकांशी तुलना करा. कार्यक्षमता आणि गुणवत्ता सुधारण्यासाठी प्रिंटिंग, प्लेसमेंट, रिफ्लो सोल्डरिंग नंतर रिअल-टाइम तपासणीमध्ये लागू केले जाते.

बेंड टेस्ट (निर्दिष्ट कोनांवर/चक्रांवर क्रॅक पहा). ड्रॉप टेस्ट (प्रहारांचे अनुकरण करा). कंपन टेस्ट (सोल्डरिंग आणि रचना तपासण्यासाठी कंपनांचे अनुकरण करा).

IPC-4552 नुसार, ENIG उच्च-फ्रिक्वेन्सी/उच्च-विश्वसनीयतेसाठी योग्य आहे (Ni: 3-5μm, Au: 0.05-0.1μm). OSP कमी किमतीचा आहे (फिल्म जाडी: 0.2-0.5μm, अल्पकालीन स्टोरेजसाठी योग्य). HASL परिपक्व आहे (Sn जाडी >2.5μm, खराब सपाटपणा).

द्रावणाची एकाग्रता समायोजित करा (अम्लीय खोदकाम: CuCl₂ १८०-२२० ग्रॅम/लिटर, HCl १.०-१.५ मोल/लिटर), तापमान ५०-५५℃. जास्त खोदकामासाठी, वेग कमी करा आणि स्प्रे प्रेशर २-३ बार पर्यंत वाढवा.

IPC-6012 नुसार, सामान्य मल्टीलेअर बोर्ड ≤75μm, HDI बोर्ड ≤50μm. लेसर ड्रिलिंग पोझिशनिंग अचूकता ±25μm, उच्च-परिशुद्धता एक्सपोजर मशीनद्वारे नियंत्रित.

FR-4 मटेरियल: रेखांश ≥345MPa, आडवा ≥276MPa (ASTM D790). 1.6 मिमी जाडी ≥300MPa.

मेटॅलोग्राफिक सेक्शनिंग (IPC-TM-650, थ्रू-होल ≥20μm, ब्लाइंड/बर्ड ≥18μm द्वारे). XRF नॉन-डिस्ट्रक्टिव्ह टेस्टिंग (अचूकता ±0.5μm).

प्रीहीट: ९०-१३०℃ (६०-१२०s). सोल्डरिंग झोन: २४०-२६०℃ (संपर्क २-४s). कूलिंग रेट: ३-६℃/s (J-STD-003).

पारंपारिक: १५-३०μm (IPC-६०१२), दाट क्षेत्र ≥२०μm. स्क्रीन प्रिंटिंग: २०-२५μm, लाईट क्युरिंग: १५-२०μm.

पारंपारिक: ६/६ मिली (०.१५२४ मिमी). एलडीआय + केमिकल एचिंग: ३/३ मिली (०.०७६२ मिमी). एचडीआय बोर्ड: १/१ मिली (०.०२५४ मिमी).

चालकतेसाठी, रेझिन प्लगिंग निवडा (खोली ≥80% खोलीद्वारे, सपाटपणा त्रुटी ≤10μm). फक्त इन्सुलेशनसाठी, कव्हरिंग निवडा (कव्हरेज रुंदी ≥0.1 मिमी).

IPC-J-STD-033 नुसार, आर्द्रतेचे प्रमाण 0.1% पेक्षा कमी करण्यासाठी 125℃ वर 4-8 तास (≤1.6mm: 4h, ＞1.6mm: 8h) बेक करा.

जास्त खडबडीतपणा त्वचेचा परिणाम आणि सिग्नल तोटा वाढवतो. RTF फॉइल Ra＜0.5μm (उच्च वारंवारता >10GHz साठी योग्य). VLP फॉइल Ra＜0.3μm (तोटा कमी करणे 15%-20%).

डिबरिंग मशीन ब्रशिंग (दाब ०.३-०.५MPa, वेग २-३ मी/मिनिट). केमिकल मायक्रो-एचिंग (सोडियम पर्सल्फेट १००-१५० ग्रॅम/लिटर, ४०-५०℃, १-२ मिनिटे).

सामान्य: सिंगल-एंडेड ±१०%, डिफरेंशियल ±८%. हाय-स्पीड (>१Gbps): सिंगल-एंडेड ±५%, डिफरेंशियल ±३%, रेषेची रुंदी, डायलेक्ट्रिक जाडी, तांबे जाडी याद्वारे समायोजित.

UL 796 नुसार, FR-4 मटेरियल ≥1400V/mm 25℃/50% RH वर. क्रीपेज अंतर 1 मिमी 100-200V शी संबंधित आहे.

किमान रेषेची रुंदी/अंतर, छिद्राचा व्यास/पॅड गुणोत्तर (पॅड ≥छिद्र +0.4 मिमी जेव्हा छिद्र ≥0.3 मिमी असेल), तांबे क्षेत्रफळ गुणोत्तर (30%-70%), ड्रिल आस्पेक्ट रेशो (≤8:1), सोल्डर मास्क ब्रिज रुंदी (≥0.1 मिमी).

कारणे: CTE जुळत नाही, असमान जाडी, अयोग्य तापमान वक्र. उपाय: CTE ≤15ppm/℃ साहित्य निवडा, जाडी सहनशीलता ±0.05 मिमी नियंत्रित करा, हीटिंग रेट ≤3℃/s ऑप्टिमाइझ करा.

IPC-TM-650 नुसार, 85℃/85% RH वर 168 तासांनंतर ≥10¹⁰Ω, उच्च दर्जाच्या अनुप्रयोगांसाठी ≥10¹²Ω, ज्यासाठी पृष्ठभाग स्वच्छता नियंत्रण आवश्यक आहे.

ब्लाइंड व्हियाज: लेसर/मेकॅनिकल ड्रिलिंग + प्लेटिंग, खोली ≤0.5 मिमी, पृष्ठभागाच्या इंटरकनेक्शनसाठी. बरीड व्हियाज: परजीवी पॅरामीटर्स कमी करण्यासाठी आतील-स्तर सिग्नलसाठी मेकॅनिकल ड्रिलिंग + लॅमिनेशन, संरेखन आवश्यक आहे.

फ्लाइंग प्रोब: कव्हरेज >९८%, लहान बॅचेस/उच्च घनतेसाठी योग्य, मंद (३-५सेकंद/बिंदू). बेड-ऑफ-नखे: जलद (

प्रत्येक १ औंस (३५μm) वाढ थर्मल चालकता ३८% ने वाढवते. उच्च-शक्तीच्या अनुप्रयोगांमध्ये ३ औंस फॉइल थर्मल व्हियासह तापमान वाढ १५%-२०% ने कमी करते.

पारंपारिक: ०.१ मिमी. LDI असलेले उच्च-घनतेचे बोर्ड: ०.०७५ मिमी, सोल्डरिंग ब्रिजिंग प्रतिबंधित करते.

पॅडवर असमान सोल्डर, सोल्डरिंगद्वारे पुरेसे नाही, असमान पृष्ठभाग. सोल्डर नियंत्रित करा