PCB tegar

Bahan: Tegar menggunakan gentian kaca, fleksibel menggunakan poliimida. Struktur: Tegar tidak boleh bengkok, fleksibel boleh lentur. Aplikasi: Tegar untuk sambungan yang stabil, fleksibel untuk ruang padat.

Lapisan tunggal, lapisan dua, berbilang lapisan. Lapisan tunggal mempunyai litar di satu sisi; lapisan dua pada kedua-duanya; lapisan berbilang lapisan menyambungkan lapisan konduktif melalui via (cth., papan induk).

Komputer desktop, TV, kawalan perindustrian, elektronik automotif (komputer dalam kenderaan), komponen tanpa getaran aeroangkasa, dsb.

Kos yang lebih rendah. PCB tegar mempunyai proses yang matang dan bahan yang murah; PCB fleksibel adalah mahal disebabkan oleh bahan dan proses yang kompleks.

Substrat FR4 biasa: -55°C hingga 125°C untuk kegunaan biasa, jangka pendek 260°C untuk pematerian bebas plumbum. Bahan khas boleh menahan suhu yang lebih tinggi.

Daripada beberapa cm² (papan kawalan kecil) kepada beberapa m² (papan induk pelayan besar).

Bergantung pada saiz, lapisan dan bahan. Papan berbilang lapisan FR4: ~1-3 kg/m², lebih berat daripada PCB fleksibel pada kawasan yang sama.

10-20+ tahun dalam persekitaran biasa; dipendekkan kepada tahun dalam keadaan yang teruk (suhu/kelembapan tinggi).

FR4 mempunyai modulus lenturan ~100-200MPa, jauh lebih rendah daripada PCB fleksibel. Peningkatan ketebalan meningkatkan rintangan tegasan.

FR4 (epoksi gentian kaca), resin fenolik, resin epoksi; PTFE untuk aplikasi frekuensi tinggi khas.

Penebat elektrik, sifat mekanikal dan kestabilan dimensi yang baik. CTE: 13-17ppm/℃. Proses yang matang dan berkos rendah.

Suhu penguraian rendah (120-150°C), mudah mengalami penyalaan semasa pematerian, sifat elektrik/mekanikal yang lemah, CTE yang tinggi dan berbau busuk.

Membentuk jejak konduktif untuk aliran arus. Ketebalan biasa: 0.5oz (17μm), 1oz (35μm), 2oz (70μm). Kerajang tebal untuk aplikasi arus tinggi.

Menebat untuk mengelakkan litar pintas, melindungi kuprum daripada pengoksidaan dan kerosakan fizikal, dan membezakan kawasan mengikut warna (contohnya, hijau, biru).

Mencetak aksara/simbol untuk pengenalpastian komponen semasa pengeluaran dan penyahpepijatan. Warna biasa: putih; juga kelabu, merah, hitam, kuning, dsb.

FR4: Kos rendah untuk kegunaan umum. Bahan frekuensi tinggi (cth., PTFE): Kehilangan isyarat rendah untuk 5G. Substrat seramik: Kekonduksian terma yang tinggi untuk aplikasi haba tinggi.

Pertimbangkan elektrik (frekuensi tinggi/voltan tinggi), mekanikal (getaran), suhu dan kos. Gunakan FR4 untuk elektronik pengguna, PTFE untuk frekuensi tinggi dan seramik untuk haba tinggi.

RoHS: Mengehadkan bahan berbahaya (plumbum, merkuri, dll.). Bebas halogen: Br/Cl

Bahan CTE rendah meningkatkan kestabilan dimensi. Kekonduksian terma yang tinggi meningkatkan pelesapan haba. Penebat berprestasi tinggi mengurangkan kehilangan isyarat, membolehkan pengecilan dan prestasi tinggi.

Integriti isyarat (pemadanan impedans, anti-pantulan/crosstalk), pengagihan kuasa, pembumian dan kapasiti pembawaan arus.

Pendekkan jejak isyarat, minimumkan via. Gunakan pasangan pembeza untuk isyarat berkelajuan tinggi dan impedans kawalan. Satah kuasa/bumi dengan kuprum pepejal. Modul partition untuk mengelakkan gangguan. Lebar talian berdasarkan arus.

Saiz berdasarkan ketebalan/arus (papan yang lebih tebal memerlukan via yang lebih besar). Minimumkan kiraan via. Penggerudian belakang untuk isyarat berkelajuan tinggi bagi menanggalkan stub.

Memadankan impedans sumber, talian penghantaran dan beban untuk mengurangkan pantulan. Dicapai dengan mengawal lebar talian, jarak, ketebalan dielektrik dan permittiviti (cth., lebar 0.33mm untuk jalur mikro 50Ω pada FR4).

Komponen pemisah; jauhkan bahagian sensitif daripada sumber bunyi. Satah kuasa/pembumian dalam papan berbilang lapisan untuk perisai. Satah pembumian di sekitar isyarat berkelajuan tinggi. Kapasitor penyahgandingan; pembumian yang dioptimumkan.

Pembahagian berfungsi, asingkan komponen sensitif haba, letakkan komponen frekuensi tinggi rapat, utamakan komponen besar dan pastikan pemasangan/penyelenggaraan mudah.

Satah kuasa dan satah darat bersebelahan untuk mengurangkan induktans. Voltan dengan sambungan melalui. Kuprum pepejal untuk satah kuasa; tebalkan laluan arus tinggi.

Vias terma dan satah kuprum di bawah komponen panas. Substrat kekonduksian terma yang tinggi. Reka bentuk aliran udara; tambah sink haba/kipas jika perlu.

Kedudukan lubang: ±0.1mm. Vias bersalut: ±0.076mm. Vias tidak bersalut: ±0.05mm. Lebar garisan: ±10%-20%.

Altium Designer (sesuai untuk reka bentuk kecil hingga sederhana), Cadence Allegro (berbilang lapisan berkelajuan tinggi), Mentor PADS (mesra pengguna dan cekap).

Panelisasi → Penggerudian → Pemendapan kuprum → Pengimejan → Penyaduran → Pengukiran → Topeng pateri → Saring sutera → Kemasan permukaan → Pemprofilan.

Isu: Dinding kasar, gerinda, gerudi patah. Penyelesaian: Gantikan gerudi, optimumkan kelajuan/suapan, periksa bahan.

Peranan: Mengalirkan dinding lubang untuk sambungan lapisan. Kawalan: Komposisi larutan, suhu (25-35°C), pH (11-12), kebersihan prarawatan.

Fotolitografi: Ketepatan tinggi untuk HDI, kos tinggi dan kompleks. Percetakan skrin: Peralatan kos rendah/mudah, ketepatan rendah.

Kawalan melalui ketumpatan arus, masa penyaduran dan kepekatan larutan. Contohnya, 1oz (35μm) memerlukan 20-30 minit pada 2-3A/dm².

Kawal kepekatan, suhu, masa dan tekanan semburan etsa, dan selenggara peralatan secara berkala. Kepekatan yang tinggi boleh menyebabkan pengetsaan berlebihan, manakala kepekatan yang rendah menyebabkan pengetsaan tidak lengkap. Kekalkan suhu pada 45-55℃, tentukan masa berdasarkan ketebalan papan, dsb., dan pastikan tekanan seragam untuk sentuhan penuh.

Tutup litar secara seragam tanpa kehilangan cetakan, lubang kecil atau gelembung. Ketebalan minyak pada permukaan kuprum: 10-18μm, melalui: 5-8μm. Jarak yang sesuai dari tepi litar untuk mengelakkan liputan pad yang berlebihan atau risiko litar pintas.

Aksara hendaklah jelas, lengkap, dengan kontras warna yang baik, diletakkan dengan tepat tanpa menyekat kawasan utama dan mempunyai lekatan yang kuat (pilih dakwat dan proses pengawetan yang sesuai).

HASL: Kos rendah, kebolehpaterian yang baik, kerataan yang terhad. ENIG: Licin, kebolehpaterian yang baik dan rintangan kakisan, kos tinggi. Tin rendaman: Kebolehpaterian yang baik, permukaan licin, jangka hayat. OSP: Kos rendah, proses mudah, pengekalan kebolehpaterian yang singkat.

Pemotongan mekanikal (ketepatan tinggi, sesuai untuk saiz besar yang kompleks). Penebukan (kecekapan tinggi, sesuai untuk pengeluaran besar-besaran biasa). Pemotongan laser (ketepatan yang sangat tinggi, kos tinggi, sesuai untuk kelompok kecil yang halus). Pilih berdasarkan bentuk, ketepatan, saiz kelompok dan kos.

Periksa dimensi/ketebalan selepas memotong. Periksa kedudukan lubang, saiz dan dinding selepas menggerudi. Uji ketebalan/keseragaman kuprum selepas penyaduran. Periksa integriti litar selepas pengetsaan. Periksa kualiti cetakan topeng/aksara pateri. Uji ketebalan/lekatan salutan selepas kemasan permukaan. Periksa bentuk/tepi selepas pengacuan.

Gunakan penguji prob terbang atau peralatan ICT. Prob terbang sesuai untuk kelompok/varieti kecil, mengesan bukaan/seluar pendek, dsb. ICT adalah untuk pengeluaran besar-besaran, menguji sepenuhnya prestasi elektrik dengan lekapan khas.

Kesan melalui sambungan, lompang, integriti kuprum dalam papan berbilang lapisan. Periksa sambungan pateri BGA dan kecacatan dalaman (bahan asing, delaminasi) tanpa merosakkan.

Kumpulkan imej melalui kamera optik dan bandingkan dengan piawaian untuk mengesan kecacatan seperti komponen yang hilang, salah jajaran, selekoh. Digunakan dalam pemeriksaan masa nyata selepas pencetakan, penempatan, pematerian aliran semula untuk meningkatkan kecekapan dan kualiti.

Ujian lenturan (perhatikan retakan pada sudut/kitaran tertentu). Ujian jatuh (simulasikan hentaman). Ujian getaran (simulasikan getaran untuk memeriksa pematerian dan struktur).

Setiap IPC-4552, ENIG sesuai untuk frekuensi tinggi/kebolehpercayaan tinggi (Ni: 3-5μm, Au: 0.05-0.1μm). OSP adalah berkos rendah (ketebalan filem: 0.2-0.5μm, sesuai untuk penyimpanan jangka pendek). HASL matang (ketebalan Sn >2.5μm, kerataan yang lemah).

Laraskan kepekatan larutan (pengetuk berasid: CuCl₂ 180-220g/L, HCl 1.0-1.5mol/L), suhu 50-55℃. Untuk pengetuk yang terlalu rendah, kurangkan kelajuan dan tingkatkan tekanan semburan kepada 2-3bar.

Setiap IPC-6012, papan berbilang lapisan umum ≤75μm, papan HDI ≤50μm. Ketepatan kedudukan penggerudian laser ±25μm, dikawal dengan mesin pendedahan berketepatan tinggi.

Bahan FR-4: membujur ≥345MPa, melintang ≥276MPa (ASTM D790). Ketebalan 1.6mm ≥300MPa.

Pemotongan metalografi (IPC-TM-650, melalui lubang ≥20μm, dibutakan/ditimbus melalui ≥18μm). Ujian tanpa pemusnah XRF (ketepatan ±0.5μm).

Panaskan terlebih dahulu: 90-130℃ (60-120s). Zon pematerian: 240-260℃ (sentuhan 2-4s). Kadar penyejukan: 3-6℃/s (J-STD-003).

Konvensional: 15-30μm (IPC-6012), kawasan padat ≥20μm. Percetakan skrin: 20-25μm, pengawetan cahaya: 15-20μm.

Konvensional: 6/6mil (0.1524mm). LDI + pengetsaan kimia: 3/3mil (0.0762mm). Papan HDI: 1/1mil (0.0254mm).

Untuk kekonduksian, pilih penyumbatan resin (kedalaman ≥80% melalui kedalaman, ralat kerataan ≤10μm). Untuk penebat sahaja, pilih penutup (lebar liputan ≥0.1mm).

Mengikut IPC-J-STD-033, bakar pada suhu 125℃ selama 4-8 jam (≤1.6mm: 4 jam, ＞1.6mm: 8 jam) untuk mengurangkan kandungan lembapan di bawah 0.1%.

Kekasaran yang lebih tinggi meningkatkan kesan kulit dan kehilangan isyarat. Kerajang RTF Ra 10GHz). Kerajang VLP Ra

Mesin penyahgerudian memberus (tekanan 0.3-0.5MPa, kelajuan 2-3m/min). Pengetsaan mikro kimia (natrium persulfat 100-150g/L, 40-50℃, 1-2min).

Umum: hujung tunggal ±10%, pembezaan ±8%. Kelajuan tinggi (>1Gbps): hujung tunggal ±5%, pembezaan ±3%, dilaraskan melalui lebar talian, ketebalan dielektrik, ketebalan kuprum.

Mengikut UL 796, bahan FR-4 ≥1400V/mm pada 25℃/50% RH. Jarak rambat 1mm bersamaan dengan 100-200V.

Lebar/jarak garisan minimum, nisbah diameter/pad lubang (pad ≥lubang +0.4mm apabila lubang ≥0.3mm), nisbah luas kuprum (30%-70%), nisbah aspek gerudi (≤8:1), lebar jambatan topeng pateri (≥0.1mm).

Punca: Ketidakpadanan CTE, ketebalan tidak sekata, lengkung suhu yang tidak betul. Penyelesaian: Pilih bahan CTE ≤15ppm/℃, kawal toleransi ketebalan ±0.05mm, optimumkan kadar pemanasan ≤3℃/s.

Setiap IPC-TM-650, ≥10¹⁰Ω selepas 168 jam pada 85℃/85% RH, ≥10¹²Ω untuk aplikasi mewah, yang memerlukan kawalan kebersihan permukaan.

Vias buta: Penggerudian laser/mekanikal + penyaduran, kedalaman ≤0.5mm, untuk sambungan permukaan. Vias tertimbus: Penggerudian mekanikal + laminasi, memerlukan penjajaran, untuk isyarat lapisan dalam bagi mengurangkan parameter parasit.

Kuar terbang: Liputan >98%, sesuai untuk kelompok kecil/ketumpatan tinggi, perlahan (3-5 saat/titik). Lapisan paku: Cepat (

Setiap peningkatan 1oz (35μm) meningkatkan kekonduksian terma sebanyak 38%. Kerajang 3oz dalam aplikasi berkuasa tinggi mengurangkan kenaikan suhu sebanyak 15%-20% dengan vias terma.

Konvensional: 0.1mm. Papan berketumpatan tinggi dengan LDI: 0.075mm, menghalang penyambungan pematerian.

Pateri tidak sekata pada pad, pematerian tidak mencukupi, permukaan tidak sekata. Pateri kawalan