IC-dragerprintplaat (PCB)

Het ontwerp moet aansluiten op de chipgrootte, de lay-out van de randcomponenten en de beschikbare installatieruimte. Zo vereisen dragers voor smartwatches bijvoorbeeld een nauwkeurige miniaturisatie.

Gebruik materialen met een lage diëlektrische constante (bijv. Rogers) voor toepassingen met hoge snelheden en FR-4 voor algemeen gebruik. Stem de thermische uitzettingscoëfficiënt af op die van de chip.

Houd u aan de principes van signaalintegriteit: zorg ervoor dat snelle signalen kort en recht zijn en dat differentiële paren even lang en uniform van afstand zijn. PCIe-interfaces vereisen bijvoorbeeld strikte controle op lengte en afstand.

Plan uniforme voedingsvlakken en isoleer verschillende voedingsdomeinen tijdens de partitionering om overspraak tussen digitale en analoge voedingen te voorkomen.

Creëer een aardingsvlak met lage impedantie, voeg beschermingsringen toe voor gevoelige signalen en gebruik meerpuntsaarding voor RF-circuits.

De grootte van de via's wordt bepaald door de stroomsterkte en de frequentie. Gebruik via's met een kleine diameter (bijvoorbeeld

Zorg voor nauwkeurige afstemming van de padgrootte en -afstand, optimaliseer de routing en warmteafvoer in het BGA-gebied en voeg een thermische via-array toe onder de BGA.

Testpunten moeten toegankelijk zijn voor apparatuur en moeten worden geplaatst op belangrijke signaalknooppunten en voedingspinnen om te voldoen aan de eisen voor functionele testen.

Zeefdruk moet componentlabels, polariteit, enz. duidelijk aangeven en moet worden aangebracht op lege plekken, ver weg van de lasgebieden.

Pas de vorm (bijvoorbeeld rechthoekig/onregelmatig) aan de structuur van de apparatuur en de installatievereisten aan om compatibiliteit met andere componenten, zoals in laptoptassen, te garanderen.

Stel toleranties in (bijvoorbeeld ±0,05 mm voor lijnbreedte) op basis van de productieprocessen om de uitlijning tussen de lagen en de nauwkeurigheid van de componentinstallatie te garanderen.

Gebruik koelplaten, via's of metalen substraten voor chips met een hoog vermogen. Zo verbeteren CPU-dragers bijvoorbeeld de warmteafvoer door middel van grote koperen vlakken en via's.

Gebruik metalen afschermkappen of oppervlakteafschermingslagen om gevoelige circuits (bijv. RF-modules) te omsluiten.

Houd bij het ontwerp rekening met materiaalkeuze, leidingen en thermische isolatie. Gebruik hoogwaardige materialen en verminder spanningsconcentraties.

Ontwerp afgestemd op de procesmogelijkheden (bijv. minimale lijnbreedte/afstand) voor eenvoudige productie.

Neem voldoende testpunten en interfaces (bijv. JTAG) op voor productietesten en foutdiagnose.

Plaats de onderdelen zo dat ze gemakkelijk te vervangen zijn, en zorg ervoor dat kwetsbare onderdelen op toegankelijke plaatsen zitten.

Optimaliseer de kosten door het aantal lagen en de afmetingen te beheersen, en door de juiste materialen en processen te selecteren op basis van de prestatie-eisen.

Gebruik loodvrij soldeer en milieuvriendelijke materialen om te voldoen aan de RoHS-normen.

De processen omvatten het snijden van materiaal, boren, koperafzetting, galvaniseren, printplaatfabricage, soldeermaskering, zeefdrukken en oppervlaktebehandeling.

De materialen omvatten kopergecoate laminaten (FR-4, hoogfrequente materialen), koperfolie, soldeer-/zeefdrukinkten en oppervlaktebehandelingsmaterialen (verguld/vertind, OSP).

Gebruik uiterst nauwkeurige apparatuur, onderhoud boren regelmatig, regel de snelheid/aanvoersnelheid en gebruik positioneringspinnen om de afwijking ≤±0,05 mm te houden.

Gebruik chemisch vernikkelen om een ​​0,2-0,5 μm dunne koperlaag op de gatwand aan te brengen, waardoor niet-geleidende wanden geleidend worden voor het galvaniseren.

Stroomdichtheid, tijd en samenstelling/temperatuur van de galvaniseeroplossing nauwkeurig regelen. Zo kan bijvoorbeeld een koperlaag van 18-35 μm worden aangebracht door de parameters aan te passen.

Door middel van fotolithografie worden patronen overgebracht, gevolgd door ontwikkeling en etsen. De minimale lijnbreedte kan 0,075 mm bedragen.

Gebruik hoogwaardige inkt, controleer de laagdikte/gelijkmatigheid en optimaliseer de belichtings-/uithardingsparameters. Filmdikte 25-40 μm, vrij van luchtbellen en gaatjes.

Gebruik zeefdruk om de inktdikte (10-20 μm) en precisie te controleren, waardoor duidelijke tekens en een nauwkeurige positionering gegarandeerd zijn.

Kies HASL voor soldeerbaarheid en ENIG voor vlakheid, afhankelijk van de toepassingsvereisten.

Kortsluitingen, onderbrekingen, onderbroken printsporen, defecten in het soldeermasker, onscherpe zeefdruk, ruwe gatwanden, delaminatie, enz.

Gebruik AOI, röntgenstraling, flying probe-testen en ICT om de circuitintegriteit, de soldeerkwaliteit en de elektrische prestaties te inspecteren.

Gebruik micro-etsen om overtollig koper te verwijderen bij kortsluitingen, verbindingsdraden bij onderbrekingen en plaatselijk om defecten in het soldeermasker te repareren. Controleer na de reparatie opnieuw.

3-7 dagen voor reguliere transporteurs, 10-15 dagen voor complexere transporteurs en 1-3 dagen voor spoedbestellingen (met hogere kosten).

Optimaliseer het ontwerp om het aantal lagen/de grootte ervan te verminderen, kosteneffectieve materialen/processen te selecteren en de opbrengst te verbeteren.

Produceert afvalwater, uitlaatgassen en afvalresten die zware metalen bevatten en die behandeld moeten worden om aan de lozingsnormen te voldoen.

Gebruik geautomatiseerde laad-/los-, zeefdruk- en inspectieapparatuur om de efficiëntie en kwaliteitsconsistentie te verbeteren.

Boormachines, koperafzettings-/galvaniseerlijnen, belichtingsmachines, etsmachines, soldeermasker-/zeefdrukprinters, oppervlaktebehandelings- en inspectieapparatuur.

Regelmatig reinigen, onderhouden, slijtageonderdelen vervangen en parameters kalibreren is noodzakelijk om een ​​stabiele werking van de apparatuur te garanderen.

Optimaliseer parameters voor boren, galvaniseren, etsen, enz. door middel van experimentele analyse – bijvoorbeeld het verbeteren van de uniformiteit van de galvanisatie om de kwaliteit en efficiëntie te verhogen.

Implementeer standaardprocedures, controleer de kwaliteit van de grondstoffen, kalibreer de apparatuur en train het personeel om consistentie tussen de verschillende batches te garanderen.

Gebruik multimeters, oscilloscopen en netwerkanalysatoren om de continuïteit, impedantie en signaaloverdrachtskarakteristieken te testen.

Gebruik oogdiagrammen, reflectietests en overspraaktests om vervorming te analyseren. De opening van het oogdiagram moet aan de normen voldoen.

Optimaliseer de stroomdistributienetwerken, voeg ontkoppelingscondensatoren toe, verlaag de interne weerstand/inductantie en verlaag de ruis – plaats bijvoorbeeld condensatoren met meerdere waarden in de buurt van de chipaansluitingen.

Gebruik vectornetwerkanalysatoren om invoegverlies, retourverlies, isolatie, enz. te testen, om een ​​normale RF-signaaloverdracht te garanderen.

Gebruik warmtebeeldcamera's om de temperatuurverdeling te meten en de thermische weerstand te berekenen. De temperatuur van het chipoppervlak moet binnen de nominale limieten blijven.

Gebruik afscherming, filtering en een juiste routing, bijvoorbeeld door de massa van digitale en analoge signalen te scheiden en gevoelige signalen af ​​te schermen.

Voer tests uit op het gebied van veroudering bij hoge temperaturen (bijv. 85℃), thermische cycli, vochtigheid en trillingen om de omgevingsaanpassingscapaciteit te evalueren.

Voorspel de levensduur door middel van versnelde levensduurtesten en modellering met de Arrheniusvergelijking.

Optimaliseer aarding, afscherming en filtering om signaalstraling en interferentiegevoeligheid te beheersen, bijvoorbeeld door aardingsframes aan de randen van de printplaat toe te voegen.

Voer buig-, trek- en schuifproeven uit om de sterkte van de plaat te beoordelen; deze moet voldoen aan de relevante normen.

Evalueer de chemische bestendigheid door middel van tests (onderdompeling in zure/alkalische oplossingen) om veranderingen in uiterlijk en prestaties te observeren.

Kies materialen met een goede weerbestendigheid en breng oppervlaktebeschermingsbehandelingen aan (zoals een drievoudige laag verf) om de levensduur buitenshuis te verlengen.

Gebruik een isolatieweerstandsmeter om de isolatieweerstand tussen circuits en tussen circuits en aarde te meten (deze moet hoger zijn dan een megohm).

Evalueer door parameters zoals de diëlektrische constante en de diëlektrische verliesfactor te testen. Bij hoogfrequente toepassingen moet de diëlektrische constante stabiel en laag zijn.

Optimaliseer de bedrading, gebruik materialen met weinig verlies en pas microstrip- of stripline-structuren toe voor snelle signalen om vertraging te verminderen.

Test verschillende vermogensbelastingen, observeer de opwarming van het circuit en veranderingen in de elektrische prestaties, en beoordeel het stroomvoerend vermogen van de circuits van de vermogenscomponenten.

Meet de vermogensruis, signaalruis, enz., om ervoor te zorgen dat de piek-tot-piekwaarde van de vermogensruis binnen het toelaatbare bereik ligt.

Pas redundante ontwerpen toe (zoals het toevoegen van back-upcircuits of -componenten) en gebruik tweelijnige transmissie voor kritieke signalen om de betrouwbaarheid te verbeteren.

Test de reactiesnelheid en stabiliteit van het signaal onder dynamische bedrijfsomstandigheden (zoals dynamische tests van snelle datatransmissie-interfaces).

Voer compatibiliteitstests uit met verschillende chips en modules (zoals testen met verschillende batches chips) om een ​​normale werking van het systeem te garanderen.

Gebruik eerst AOI om kortsluitingen in het circuit op te sporen, gebruik vervolgens een multimeter om de weerstand te meten voor positionering en controleer op kortsluitingen in circuits of componentpinnen.

Gebruik een vliegende-sonde-test of een multimeter om de circuitcontinuïteit te meten en te controleren op onderbrekingen of geblokkeerde via's (mogelijk veroorzaakt door overmatig etsen of boorproblemen).

Gebruik een oscilloscoop om signaalvormen te observeren, reflectie- en overspraakproblemen te controleren en onjuiste bedrading of impedantie-mismatch te onderzoeken.

Meet de voedingsspanning, controleer op kortsluitingen/onderbrekingen in de voedingsleidingen en defecten aan de ontkoppelingscondensator, en onderzoek defecten aan de voedingschip of overmatig lijnverlies.

Gebruik een warmtebeeldcamera om warmtebronnen te identificeren en te controleren op overbelasting van de voedingscomponenten of slechte warmteafvoer (zoals een onjuiste installatie van de koelplaat of onvoldoende warmtegeleidingskanalen).

Gebruik een spectrumanalysator om storingsbronnen op te sporen en de afschermingsmaatregelen te controleren (zoals de aardverbinding van afschermkapjes en de normale werking van filtercircuits).

Gebruik AOI om te controleren op koude soldeerverbindingen, ontbrekende soldeerverbindingen en kortsluiting, en onderzoek problemen met onjuiste lastemperatuur/tijd of de kwaliteit van het fluxmiddel.

Gebruik multimeters en oscilloscopen om de prestaties van componenten te testen (zoals weerstand, capaciteit en diodegeleidbaarheid) en om de oorzaken van overspanning/overstroom te onderzoeken.

Bekijk de ontwerpdocumenten opnieuw, vergelijk de werkelijke prestaties met de specificaties en onderzoek onjuiste bedrading of fouten in de parameterinstellingen (zoals een onvoldoende lijnbreedte voor de stroomtoevoer).

Controleer op oxidatie/verontreiniging van de testpuntoppervlakken, slijtage van de testprobes of problemen met de aansluitingen van de apparatuur. Reinig de testpunten of vervang de probes.

Controleer de helderheid, nauwkeurigheid en positionering van de zeefdruk en onderzoek problemen met het zeefdrukproces of de inktkwaliteit (zoals het aanpassen van de zeefdrukparameters).

Controleer de soldeermaskerlaag op luchtbellen, gaatjes en afbladdering, en onderzoek problemen met het coating-/uithardingsproces (zoals het aanpassen van de coatingdikte en de uithardingstemperatuur).

Gebruik röntgenstraling om hechting tussen lagen te detecteren en om overmatige thermische spanning of problemen met materiaalcompatibiliteit (zoals snelle temperatuurschommelingen tijdens de productie) te onderzoeken.

Bekijk de wanden van het boorgat onder een microscoop en controleer de boorparameters en de slijtage van de boor (zoals het aanpassen van de boorsnelheid en de aanvoersnelheid).

Controleer de uniformiteit, stevigheid en oxidatie/corrosie van de oppervlaktebehandelingslaag en onderzoek onjuiste procesparameters (zoals het aanpassen van de galvaniseertijd en stroomdichtheid).

Gebruik meetinstrumenten zoals schuifmaten om de afmetingen te vergelijken met de ontwerpafmetingen en om problemen met de positionering of de nauwkeurigheid van de bewerking tijdens de productie te onderzoeken (zoals het controleren van de boorpositie).

Gebruik een vlakheidsmeetinstrument om thermische spanningen of materiaalproblemen op te sporen en te onderzoeken (zoals een te hoge thermische uitzettingscoëfficiënt van de printplaat, of om het thermische ontwerp te optimaliseren).

Test de materiaalsamenstelling en controleer het productieproces (bijvoorbeeld of er loodhoudende materialen worden gebruikt en of afvalwater/uitlaatgassen aan de normen voldoen).

Communiceer met fabrikanten en controleer of het ontwerp voldoet aan de procesvereisten (zoals minimale lijnbreedte/afstand die aansluit bij de mogelijkheden van de apparatuur, en optimaliseer het ontwerp).

Controleer de rationaliteit van de testpuntinstellingen en de normale werking van de interface, en onderzoek onvoldoende testpunten of onhandige posities (herplan de testpunten).

IC-dragerprintplaten richten zich meer op de chipverbinding, met een kleiner formaat, hogere precisie, dichtere bedrading en hogere eisen aan signaalintegriteit en warmteafvoer.

Evalueer de productiecapaciteit, kwaliteitscontrole, het technische niveau, de prijs en de levertijd van leveranciers (controleer bijvoorbeeld relevante certificeringen en de modernste apparatuur).

Beheer de voorraadhoeveelheid op een verstandige manier op basis van productieplannen en vraagprognoses, voer regelmatig voorraadcontroles uit en gebruik de ABC-classificatiemethode om overbevoorrading en -tekorten te voorkomen.

Fysieke demontage en chemische behandeling kunnen worden gebruikt om koper en edelmetalen terug te winnen (zoals zure uitloging om koper terug te winnen, in overeenstemming met de milieuvoorschriften).