PCB i ngurtë

Materiali: I ngurtë përdor fibra qelqi, fleksibël përdor poliimid. Struktura: I ngurtë nuk mund të përkulet, fleksibël mund të përkulet. Zbatimi: I ngurtë për lidhje të qëndrueshme, fleksibël për hapësira kompakte.

Njështresor, dyshtresor, shumështresor. Njështresor ka qarqe në njërën anë; dyshtresor në të dyja; shumështresor lidh shtresat përçuese nëpërmjet viave (p.sh., pllakave amë).

Kompjuterë desktop, televizorë, kontroll industrial, elektronikë automobilistike (kompjuterë brenda automjeteve), komponentë hapësinorë pa dridhje, etj.

Kosto më e ulët. PCB-të e ngurta kanë procese të pjekura dhe materiale të lira; PCB-të fleksibël janë të shtrenjta për shkak të materialeve dhe proceseve komplekse.

Substratet e zakonshme FR4: -55°C deri në 125°C për përdorim normal, 260°C afatshkurtër për saldim pa plumb. Materialet speciale mund t'i rezistojnë temperaturave më të larta.

Nga disa cm² (pllaka të vogla kontrolli) në disa m² (pllaka amë të mëdha për servera).

Varet nga madhësia, shtresat dhe materialet. Pllaka shumështresore FR4: ~1-3 kg/m², më të rënda se PCB-të fleksibël të së njëjtës sipërfaqe.

10-20+ vjet në mjedise normale; shkurtuar në vite në kushte të vështira (temperaturë/lagështi e lartë).

FR4 ka një modul përkuljeje prej ~100-200MPa, shumë më i ulët se PCB-të fleksibël. Rritja e trashësisë rrit rezistencën ndaj stresit.

FR4 (epoksi me fibra qelqi), rrëshirë fenolike, rrëshirë epoksi; PTFE për aplikime të veçanta me frekuencë të lartë.

Izolim i mirë elektrik, veti mekanike dhe stabilitet dimensional. CTE: 13-17ppm/℃. Kosto e ulët dhe procese të pjekura.

Temperaturë e ulët dekompozimi (120-150°C), e prirur ndaj shkëputjes së shtresave gjatë saldimit, veti të dobëta elektrike/mekanike, CTE e lartë dhe me erë të keqe.

Formon gjurmë përçuese për rrjedhën e rrymës. Trashësi të zakonshme: 0.5oz (17μm), 1oz (35μm), 2oz (70μm). Fletë të trasha për aplikime me rrymë të lartë.

Izolon për të parandaluar qarqet e shkurtra, mbron bakrin nga oksidimi dhe dëmtimet fizike, dhe dallon zonat sipas ngjyrës (p.sh., jeshile, blu).

Printon karaktere/simbole për identifikimin e komponentëve gjatë prodhimit dhe debugging-ut. Ngjyra e zakonshme: e bardhë; gjithashtu gri, e kuqe, e zezë, e verdhë, etj.

FR4: Kosto e ulët për përdorim të përgjithshëm. Materiale me frekuencë të lartë (p.sh., PTFE): Humbje e ulët e sinjalit për 5G. Substrate qeramike: Përçueshmëri e lartë termike për aplikime me nxehtësi të lartë.

Merrni në konsideratë faktorët elektrikë (frekuencë të lartë/tension të lartë), mekanikë (dridhje), temperaturë dhe kosto. Përdorni FR4 për elektronikën e konsumit, PTFE për frekuencë të lartë dhe qeramikë për nxehtësi të lartë.

RoHS: Kufizon substancat e rrezikshme (plumbi, zhiva, etj.). Pa halogjene: Br/Cl

Materialet me CTE të ulët përmirësojnë stabilitetin dimensional. Përçueshmëria e lartë termike rrit shpërndarjen e nxehtësisë. Izolatorët me performancë të lartë zvogëlojnë humbjen e sinjalit, duke mundësuar miniaturizimin dhe performancë të lartë.

Integriteti i sinjalit (përputhja e impedancës, anti-reflektimi/ndërveprimi), shpërndarja e energjisë, tokëzimi dhe kapaciteti mbajtës i rrymës.

Shkurtoni gjurmët e sinjalit, minimizoni lidhjet hyrëse. Përdorni çifte diferenciale për sinjale me shpejtësi të lartë dhe impedancë kontrolli. Planet e energjisë/tokësimit me bakër të ngurtë. Modulet ndarëse për të shmangur ndërhyrjet. Gjerësia e linjës bazuar në rrymë.

Madhësia bazohet në trashësi/rrymë (dërrasat më të trasha kanë nevojë për via më të mëdha). Minimizoni numrin e via-ve. Shpimi prapa për sinjale me shpejtësi të lartë për të hequr cungjet.

Përputhja e impedancave të burimit, linjës së transmetimit dhe ngarkesës për të zvogëluar reflektimin. Arrihet duke kontrolluar gjerësinë e linjës, hapësirën, trashësinë dielektrike dhe permitivitetin (p.sh., gjerësi 0.33 mm për mikroshirit 50Ω në FR4).

Komponentët ndarës; mbajini pjesët e ndjeshme larg burimeve të zhurmës. Planet e energjisë/tokëzimit në pllaka shumështresore për mbrojtje. Planet e tokëzimit rreth sinjaleve me shpejtësi të lartë. Kondensatorë shkëputës; tokëzim i optimizuar.

Ndarje funksionale, ndarje e komponentëve të ndjeshëm ndaj nxehtësisë, vendosje e komponentëve me frekuencë të lartë afër, prioritizim i komponentëve të mëdhenj dhe sigurim i instalimit/mirëmbajtjes së lehtë.

Planet ngjitur të fuqisë dhe tokëzimit për të zvogëluar induktancën. Tensioni me lidhjet via. Bakër i ngurtë për planet e fuqisë; trashni shtigjet e rrymës së lartë.

Kalime termike dhe plane bakri nën komponentët e nxehtë. Substrate me përçueshmëri të lartë termike. Dizajn me rrjedhje ajri; shtoni radiatorë/ventilatorë nëse është e nevojshme.

Pozicioni i vrimës: ±0.1 mm. Via të veshura: ±0.076 mm. Via të pa veshura: ±0.05 mm. Gjerësia e vijës: ±10%-20%.

Altium Designer (i përshtatshëm për dizajne të vogla dhe të mesme), Cadence Allegro (shumështresor me shpejtësi të lartë), Mentor PADS (miqësor për përdoruesit dhe efikas).

Panelizim → Shpim → Depozitim bakri → Imazhe → Veshje → Gdhendje → Maska me saldim → Shtypje mëndafshi → Përfundim sipërfaqësor → Profilim.

Probleme: Mure të ashpra, gërvishtje, shpuese të prishura. Zgjidhje: Zëvendësoni shpueset, optimizoni shpejtësinë/ushqimin, inspektoni materialet.

Roli: Përçueshmëria e mureve të vrimave për lidhjen e shtresave. Kontrollet: Përbërja e tretësirës, ​​temperatura (25-35°C), pH (11-12), pastërtia paraprake.

Fotolitografia: Saktësi e lartë për HDI, kosto e lartë dhe komplekse. Shtypja serigrafike: Pajisje me kosto të ulët/të thjeshta, saktësi më e ulët.

Kontrolli nëpërmjet dendësisë së rrymës, kohës së veshjes me pllaka dhe përqendrimit të tretësirës. P.sh., 1 oz (35 μm) kërkon 20-30 minuta në 2-3A/dm².

Kontrolloni përqendrimin e gërryesit, temperaturën, kohën dhe presionin e spërkatjes dhe mirëmbani pajisjet rregullisht. Përqendrimi i lartë mund të shkaktojë gërryerje të tepërt, ndërsa përqendrimi i ulët çon në gërryerje jo të plotë. Mbajeni temperaturën në 45-55℃, përcaktoni kohën bazuar në trashësinë e pllakës etj., dhe siguroni presion uniform për kontakt të plotë.

Mbulojeni qarkun në mënyrë uniforme pa humbur shtypjen, vrimat ose flluskat. Trashësia e vajit në sipërfaqen e bakrit: 10-18μm, nëpërmjet: 5-8μm. Distanca e duhur nga skajet e qarkut për të parandaluar mbulimin e tepërt të jastëkut ose rreziqet e qarkut të shkurtër.

Karakteret duhet të jenë të qarta, të plota, me kontrast të mirë ngjyrash, të pozicionuara saktë pa bllokuar zonat kyçe dhe të kenë ngjitje të fortë (zgjidhni bojëra dhe procese tharjeje të përshtatshme).

HASL: Kosto e ulët, saldueshmëri e mirë, rrafshësi e kufizuar. ENIG: I lëmuar, rezistencë e mirë ndaj saldimit dhe korrozionit, kosto e lartë. Kallaj zhytës: Saldueshmëri e mirë, sipërfaqe e lëmuar, afat i ruajtjes. OSP: Kosto e ulët, proces i thjeshtë, mbajtje e shkurtër e saldimit.

Prerje mekanike (saktësi e lartë, e përshtatshme për madhësi të mëdha komplekse). Shpim (efikasitet i lartë, i përshtatshëm për prodhim të rregullt masiv). Prerje me lazer (saktësi jashtëzakonisht e lartë, kosto e lartë, e përshtatshme për sasi të vogla të imëta). Zgjidhni bazuar në formë, precizion, madhësi të sasisë dhe kosto.

Inspektoni dimensionet/trashësinë pas prerjes. Kontrolloni pozicionin e vrimës, madhësinë dhe murin pas shpimit. Testoni trashësinë/uniformitetin e bakrit pas veshjes me shtresë metalike. Inspektoni integritetin e qarkut pas gdhendjes. Kontrolloni cilësinë e printimit të maskës/karaktereve të saldimit. Testoni trashësinë/ngjitjen e veshjes pas përfundimit të sipërfaqes. Inspektoni formën/skajet pas derdhjes.

Përdorni testues me sonda fluturuese ose pajisje TIK. Sonda fluturuese është e përshtatshme për grupe/lloje të vogla, duke zbuluar hapje/lidhje të shkurtra, etj. TIK është për prodhim masiv, duke testuar plotësisht performancën elektrike me pajisje speciale.

Zbuloni nëpërmjet lidhshmërisë, boshllëqeve, integritetit të bakrit në pllakat me shumë shtresa. Kontrolloni nyjet e saldimit BGA dhe defektet e brendshme (lëndë e huaj, shkëputje) në mënyrë jo-shkatërruese.

Mbledh imazhe nëpërmjet kamerave optike dhe krahasoji ato me standardet për të zbuluar defekte si pjesë që mungojnë, keqpozicionim, lidhje të shkurtra. Zbatohet në inspektim në kohë reale pas printimit, vendosjes, saldimit me ripërpunim për të përmirësuar efikasitetin dhe cilësinë.

Testi i përkuljes (vëzhgimi i çarjeve në kënde/cikle të caktuara). Testi i rënies (simulimi i goditjeve). Testi i dridhjeve (simulimi i dridhjeve për të kontrolluar saldimin dhe strukturën).

Sipas IPC-4552, ENIG është i përshtatshëm për frekuencë të lartë/besueshmëri të lartë (Ni: 3-5μm, Au: 0.05-0.1μm). OSP është me kosto të ulët (trashësia e filmit: 0.2-0.5μm, e përshtatshme për ruajtje afatshkurtër). HASL është i pjekur (trashësia e Sn >2.5μm, sheshtësi e dobët).

Rregulloni përqendrimin e tretësirës (gërryes acid: CuCl₂ 180-220g/L, HCl 1.0-1.5mol/L), temperaturën 50-55℃. Për gdhendje të tepërt, ulni shpejtësinë dhe rrisni presionin e spërkatjes në 2-3bar.

Sipas IPC-6012, pllaka shumështresore të përgjithshme ≤75μm, pllaka HDI ≤50μm. Saktësia e pozicionimit të shpimit me lazer ±25μm, e kontrolluar me makina ekspozimi me precizion të lartë.

Materiali FR-4: gjatësi ≥345MPa, tërthore ≥276MPa (ASTM D790). Trashësi 1.6 mm ≥300MPa.

Prerje metalografike (IPC-TM-650, vrimë përmes ≥20μm, vrimë e fshehur/e varrosur ≥18μm). Testim jo-destruktiv me RF X (saktësia ±0.5μm).

Ngrohje paraprake: 90-130℃ (60-120s). Zona e saldimit: 240-260℃ (kontakti 2-4s). Shpejtësia e ftohjes: 3-6℃/s (J-STD-003).

Konvencionale: 15-30μm (IPC-6012), zona të dendura ≥20μm. Shtypje serigrafike: 20-25μm, tharje me dritë: 15-20μm.

Konvencionale: 6/6mil (0.1524mm). LDI + gdhendje kimike: 3/3mil (0.0762mm). Pllaka HDI: 1/1mil (0.0254mm).

Për përçueshmërinë, zgjidhni bllokimin me rrëshirë (thellësia ≥80% nëpërmjet thellësisë, gabimi i rrafshësisë ≤10μm). Vetëm për izolim, zgjidhni mbulesën (gjerësia e mbulimit ≥0.1 mm).

Sipas IPC-J-STD-033, piqeni në 125℃ për 4-8 orë (≤1.6mm: 4 orë, ＞1.6mm: 8 orë) për të ulur përmbajtjen e lagështisë nën 0.1%.

Ashpërsia më e lartë rrit efektin e lëkurës dhe humbjen e sinjalit. Fletë RTF Ra 10GHz). Fletë VLP Ra

Furçë me makinë për heqjen e gurëzave (presioni 0.3-0.5MPa, shpejtësia 2-3m/min). Mikro-gdhendje kimike (persulfat natriumi 100-150g/L, 40-50℃, 1-2min).

Të përgjithshme: skaj i vetëm ±10%, diferencial ±8%. Shpejtësi e lartë (>1Gbps): skaj i vetëm ±5%, diferencial ±3%, i rregulluar nëpërmjet gjerësisë së vijës, trashësisë dielektrike, trashësisë së bakrit.

Sipas UL 796, materiali FR-4 ≥1400V/mm në 25℃/50% RH. Distanca e zvarritjes 1mm korrespondon me 100-200V.

Gjerësia/hapësira minimale e vijës, raporti diametri i vrimës/splash (splash ≥vrimë +0.4 mm kur vrima ≥0.3 mm), raporti i sipërfaqes së bakrit (30%-70%), raporti i aspektit të shpimit (≤8:1), gjerësia e urës së maskës së saldimit (≥0.1 mm).

Shkaqet: Mospërputhje CTE, trashësi e pabarabartë, kurbë e papërshtatshme e temperaturës. Zgjidhjet: Zgjidhni materiale CTE ≤15ppm/℃, kontrolloni tolerancën e trashësisë ±0.05 mm, optimizoni shkallën e ngrohjes ≤3℃/s.

Sipas IPC-TM-650, ≥10¹⁰Ω pas 168 orësh në 85℃/85% RH, ≥10¹²Ω për aplikime të nivelit të lartë, që kërkojnë kontroll të pastërtisë së sipërfaqes.

Via të verbëra: Shpim me lazer/mekanik + veshje, thellësi ≤0.5 mm, për ndërlidhje sipërfaqësore. Via të varrosura: Shpim mekanik + laminim, që kërkon shtrirje, për sinjalet e shtresës së brendshme për të zvogëluar parametrat parazitarë.

Sonda fluturuese: Mbulim >98%, e përshtatshme për sasi të vogla/densitet të lartë, e ngadaltë (3-5s/pikë). Shtrati i gozhdëve: E shpejtë (

Çdo rritje prej 1oz (35μm) rrit përçueshmërinë termike me 38%. Fleta prej 3oz në aplikimet me fuqi të lartë zvogëlon rritjen e temperaturës me 15%-20% me via termike.

Konvencionale: 0.1 mm. Pllaka me dendësi të lartë me LDI: 0.075 mm, që parandalojnë krijimin e urave të saldimit.

Saldim i pabarabartë në jastëkë, i pamjaftueshëm nëpërmjet saldimit, sipërfaqe e pabarabartë. Saldim kontrolli