PCB Iliyopachikwa

PCB iliyopachikwa ni bodi ya saketi yenye vipengele vya kielektroniki (kama vile chipu, vipingamizi, na vidhibiti) vilivyopachikwa moja kwa moja kwenye tabaka zake za ndani, hivyo kupunguza ukubwa na kuboresha utendaji.

PCB zilizopachikwa zinaweza kuzika baadhi ya vipengele ili kupunguza uwekaji wa nafasi na kufupisha njia za mawimbi; vipengele kwenye PCB za kawaida huwekwa zaidi kwenye uso.

Inafaa kwa matukio yenye mahitaji ya juu ya ukubwa na utendaji, kama vile simu mahiri, vifaa vinavyoweza kuvaliwa, rada za magari, na vifaa vya anga.

Uchambuzi wa mahitaji → muundo wa kimchoro → upangaji wa mpangilio (ikiwa ni pamoja na vipengele vilivyopachikwa) → muundo wa uelekezaji (zingatia uadilifu wa mawimbi) → ukaguzi wa sheria za muundo → matokeo ya faili ya ubao.

Fikiria kigezo cha dielektriki kisichobadilika, kipengele cha hasara, na mgawo wa upanuzi wa joto. Kwa matumizi ya masafa ya juu, chagua nyenzo zenye dielektriki isiyobadilika na isiyo na hasara kubwa; kwa uthabiti wa joto la juu, chagua nyenzo zenye mgawo wa upanuzi wa joto la chini.

Panga vipengele kwa kutumia moduli zinazofanya kazi ili kufupisha njia za mawimbi; tawanya vipengele vinavyozalisha joto kwa ajili ya uondoaji wa joto; weka vipengele nyeti mbali na vyanzo vya kelele; fikiria uwezekano wa mchakato.

Vipingamizi hutengenezwa kwa kuongeza nyenzo za kupinga kwenye safu ya dielektri; vipaza sauti hutumia nyenzo zenye dielektri nyingi zilizofunikwa kwenye foil ya shaba au substrates; vichochezi hugunduliwa kupitia koili za ond kati ya tabaka.

Hakikisha miunganisho ya umeme inayoaminika, fikiria uondoaji wa joto, uwezo wa kujaribiwa, na uwezo wa kudumisha, na fuata miongozo ya muundo wa watengenezaji wa chipu.

Panga safu za umeme na ardhi kulingana na matumizi ya umeme, hakikisha uadilifu wa ndege ya umeme, punguza upinzani wa ndani na kushuka kwa volteji, na utoe usambazaji thabiti wa umeme.

Dhibiti urefu wa alama, weka upana na nafasi ya alama ili kupunguza mazungumzo ya mtambuka, linganisha kizuizi cha ishara za kasi ya juu, na kupunguza athari za vigezo vya vimelea kupitia.

Kulingana na vifaa na muundo wa uelekezaji, inaweza kufikia Gbps kadhaa au zaidi ikiwa na muundo sahihi, kama vile zaidi ya Gbps 10 katika vifaa vya mawasiliano vya hali ya juu.

Tumia fomula kama fomula ya mstari wa mikrostrip (Z0 = (87/√(εr+1.41))×ln(5.98H/(0.8W+T))) au fomula za mstari wa mstari, au tumia programu ya usanifu kwa ajili ya hesabu.

Imeathiriwa na upotevu wa nyenzo (upotevu wa dielektri/kondakta), urefu wa ufuatiliaji, masafa ya mawimbi, idadi ya via, na kutolingana kwa impedansi.

Tenganisha mipangilio ya saketi ya analogi na dijitali, linda ishara nyeti, hakikisha uadilifu wa ndege za umeme na ardhini, tumia saketi za vichujio, na uboreshe alama ili kupunguza eneo la kitanzi.

Weka sehemu kubwa za kutuliza, ongeza sehemu za kutuliza, fupisha njia za kutuliza, na uchague sehemu moja/nukta nyingi/mseto kulingana na marudio.

Changanua vigezo kama vile uzuiaji wa mtandao wa umeme, kushuka kwa volteji, na usambazaji wa mkondo kupitia programu ya simulizi ili kutathmini athari na kuboresha.

Uwezo mkubwa wa kuzuia kuingiliwa, kukandamiza kuingiliwa kwa hali ya kawaida, kuboresha kiwango cha upitishaji na uaminifu, na kuwezesha uelekezaji wa msongamano mkubwa.

Dumisha ulinganifu wa urefu (tofauti ≤ 10% ya umbali wa upitishaji unaolingana na ukingo wa kuinuka kwa ishara), upana na nafasi sawa za kufuatilia, kizuizi cha kudhibiti (km, 100Ω), na epuka mazungumzo ya msalaba.

Punguza ukubwa kupitia, ongeza anti-pad, ongeza via za kutuliza, na udhibiti uwiano wa kipengele (≤6).

Fanya uchanganuzi wa uadilifu wa mawimbi, uadilifu wa nguvu, na uigaji wa EMI, na jaribu mifano (km, kwa kutumia vichanganuzi vya mtandao na oscilloscopes).

Huamuliwa na urefu wa sehemu, idadi ya tabaka, nguvu ya mitambo, na hali za matumizi, kama vile 0.5-1.5mm kwa PCB za simu za mkononi na 1.6-3.2mm kwa vifaa vya viwandani.

Fikiria kuunganisha na vipengele vingine, nguvu ya mitambo, nafasi ya kutawanya joto, na athari ya kupachika kwa vipengele kwenye utendaji wa mitambo.

Panga vipengele vinavyozalisha joto kwa njia inayofaa, ongeza njia za kutawanya joto (km, mashimo ya joto, karatasi ya shaba), chagua vifaa vya upitishaji joto mwingi, ongeza vifaa vya kutawanya joto ikiwa ni lazima, na uboreshe kupitia simulizi ya joto.

Mbinu za kawaida ni pamoja na kurekebisha skrubu, kurekebisha klipu, na kurekebisha kulehemu, zinazofaa kwa ajili ya matengenezo ya juu, usakinishaji rahisi, na hali zenye uthabiti wa juu, mtawalia.

Boresha nguvu ya kiufundi kwa kuongeza unene wa ubao au kuongeza viimarishaji, sambaza uzito sawasawa, tumia vifaa vinavyofyonza mshtuko kwa ajili ya kubana, na uimarishe vipengele muhimu.

Linganisha kifuniko cha kifaa, epuka kingo kali, fikiria michakato ya uzalishaji (km, kukata, kupiga muhuri), na ubuni miundo inayoongoza ya programu-jalizi.

Paka rangi ya kuzuia maji mara tatu, tumia viunganishi visivyopitisha maji, fanya matibabu ya kuziba, na epuka kuweka vipengele muhimu katika maeneo yanayoweza kukabiliwa na maji/vumbi wakati wa mpangilio.

Halijoto ya juu inaweza kusababisha upanuzi wa bodi na kuteleza kwa vigezo vya vipengele; halijoto ya chini inaweza kufanya vifaa kuwa tete. PCB za kiwango cha viwanda hufanya kazi kwa -40℃ ~ 85℃, zikiwa na mahitaji magumu zaidi ya kiwango cha kijeshi.

Chambua uundaji na usambazaji wa msongo wa mawazo kupitia simulizi ya msongo wa mawazo wa mitambo, na fanya athari, vipimo vya mtetemo, na vipimo vya kuzeeka vya muda mrefu.

Nyenzo tofauti zina nguvu tofauti za kiufundi na mgawo wa upanuzi wa joto. Kwa mfano, FR-4 ina utendaji mzuri wa kina lakini mgawo wa upanuzi wa joto wa juu kiasi, huku nyenzo za poliimidi zikitoa uthabiti bora wa joto na nguvu ya kiufundi.

PCB zilizopachikwa zinahitaji michakato ya ziada ya kupachika vipengele, kama vile utengenezaji wa muundo wa tabaka tofauti na lamination sahihi zaidi, zenye mahitaji ya juu zaidi ya kuchimba visima na usahihi wa upako.

Ikiwa ni pamoja na lamination, usindikaji wa micro-via (kitundu ≤50μm), upachikaji wa vipengele, na matibabu ya uso (km, upako wa dhahabu, unyunyiziaji wa bati).

Bainisha uvumilivu sahihi katika muundo, tumia vifaa vya usahihi wa hali ya juu (kama vile mashine za kuchimba visima vya CNC), na ufanye ukaguzi mkali wa vipimo na marekebisho ya mchakato katika kila utaratibu.

Kagua malighafi (mbao, vipengele), fuatilia vigezo vya lamination/drilling/plating, tumia vipimo vya X-ray na flying probe ili kugundua miunganisho ya ndani na utendaji wa umeme, na ufanye ukaguzi kamili wa bidhaa zilizomalizika.

Viputo vya lamination/denamination, kutoweka kwa umbo la kuchimba visima/uwazi usio sawa, muunganisho duni wa vipengele/saketi fupi, matibabu duni ya uso, kupotoka kwa vipimo, n.k.

Boresha halijoto ya lamination, shinikizo, na vigezo vya muda, tia mbao kabla ya kutibu ili kuondoa unyevu na uchafu, na tumia lamination ya utupu kutoa hewa.

Tumia vifaa vya kuchimba visima vyenye usahihi wa hali ya juu kudhibiti vigezo, fanya uchongaji mdogo kwenye kuta za mashimo ili kuboresha mshikamano wa shaba, na kugundua ubora kupitia ugawaji wa metallographic.

Vipimo vya skrini na majaribio kabla ya kupachika, boresha michakato ya kupachika ili kuhakikisha miunganisho imara, na kufanya majaribio ya kina ya umeme na majaribio ya kutegemewa baada ya utengenezaji.

Huathiriwa na gharama ya nyenzo (nyenzo zenye utendaji wa juu ni ghali zaidi), ugumu wa mchakato (km, micro-vias, upachikaji wa vipengele), kiasi cha uzalishaji, na gharama ya ukaguzi.

Chunguza nguvu ya kiufundi (vifaa, michakato), mifumo ya udhibiti wa ubora, kesi za uzalishaji, mapitio ya wateja, nukuu, na nyakati za uwasilishaji.

Ikiwa ni pamoja na ukaguzi wa kuona, upimaji wa umeme (multimeter, oscilloscope, analyzer ya mtandao), upimaji wa utendaji kazi, ukaguzi wa X-ray, upimaji wa probe inayoruka, n.k.

Tumia kitanda cha kucha cha kifaa cha ICT ili kugusa sehemu za majaribio na kugundua vigezo vya umeme vya vipengele, saketi fupi, saketi zilizo wazi, kupotoka kwa vigezo, n.k. Sehemu za majaribio zinahitaji kuhifadhiwa katika muundo.

Kuiga mazingira halisi ya kazi, kufanya majaribio kwa kina, kufuata mpangilio wa majaribio ya msingi hadi magumu, na kurekodi na kuchambua kasoro.

Tumia kiolesura cha JTAG kuendesha seli za kuchanganua mipaka ya ndani ya chipu, kugundua hali za pini na miunganisho kati ya chipu, na kutambua hitilafu za saketi wazi na fupi.

Kwanza angalia mwonekano (vipengele vilivyochomwa, viungo vya solder vilivyopasuka), kisha fanya majaribio ya umeme ili kupunguza kiwango cha hitilafu, uchanganue viungo vinavyowezekana kulingana na mchoro, na utumie mbinu ya kubadilisha ili kubaini sehemu ya hitilafu.

Juu kiasi, kwani vipengele viko katika tabaka za ndani. Inahitaji kuondoa kwa uangalifu tabaka za juu ili kufichua sehemu ya hitilafu, kuweka tena lamination ili kurejesha uadilifu baada ya matengenezo, na kuepuka athari kwenye saketi zingine.

Tumia zana zenye usahihi wa hali ya juu kama vile vifaa vya kulehemu vya sehemu ndogo na vibano vya usahihi. Panga mpango wa matengenezo mapema na utumie mfumo wa kupasha joto wa eneo husika ili kudhibiti halijoto.

Fanya majaribio ya umeme (uadilifu wa mawimbi, uadilifu wa nguvu), majaribio ya utendaji kazi, na majaribio ya uaminifu (kuzeeka, mtetemo).

Tengeneza mipango ya majaribio, taratibu za utambuzi wa makosa, vipimo vya uendeshaji wa matengenezo, na michakato ya uthibitishaji wa ubora.

Vifaa vya upimaji: multimeter, oscilloscope, kichambuzi cha mtandao, n.k. Vifaa vya matengenezo: vifaa vya kulehemu vya sehemu ndogo, bunduki ya hewa ya moto, n.k.

Fikiria usahihi wa upinzani, ukadiriaji wa nguvu, na mgawo wa halijoto. Chagua vipingamizi kulingana na mahitaji ya saketi.

Hutumika kwa kuchuja, kutenganisha, kuhifadhi nishati, kuunganisha mawimbi, n.k.

Amua kulingana na masafa ya uendeshaji, inductance, na uwezo wa mkondo. Kwa uchujaji wa nguvu, fikiria ripple na load current.

Fikiria utendaji, matumizi ya nguvu, aina ya kifurushi, uaminifu, na usaidizi wa mtengenezaji.

Linganisha vigezo vya umeme na vipimo halisi wakati wa usanifu. Chagua vipengele vinavyoendana na vifaa na michakato ya ubao, na ufanye uthibitishaji wa simulizi.

Kwa vipengele visivyotumia nguvu, dhibiti halijoto na muda ili kuzuia kuunganishwa kwa baridi. Kwa vipengele vinavyofanya kazi, tumia vifaa vya usahihi wa hali ya juu (km, kuunganishwa tena kwa kuunganishwa kwa umeme) ili kuhakikisha miunganisho ya kuaminika na kuzuia uharibifu wa joto.

Kadiria muda wa matumizi kupitia majaribio ya kuzeeka yaliyoharakishwa, data ya mtengenezaji, na ufuatiliaji wa muda mrefu wa data halisi ya hitilafu.

Upinzani: kuteleza kwa thamani/saketi wazi. Kifaa cha kuwekea kipaza sauti: kuvuja/saketi fupi. Kichocheo: mabadiliko ya kichocheo/kuzungusha kwa muda mfupi. Chip: hitilafu ya utendaji kazi/hitilafu za pini.

Hifadhi kwa kategoria yenye unyevunyevu na kinga ya ESD. Dumisha mfumo wa hesabu ili kurekodi taarifa, kufanya sampuli mara kwa mara, na kudhibiti viwango vya hisa kwa njia inayofaa.

Ongeza nafasi ya kufuatilia (≥3×upana), tumia utenganishaji wa ardhi, boresha topolojia ya uelekezaji, na ulinganishe kikwazo.

Weka vigezo vya vimelea, pengine kusababisha hasara na ucheleweshaji katika masafa ya juu. Via vya mawimbi zaidi ya 10GHz vinapaswa kuwa na kipenyo cha

Ongeza vifaa vya ulinzi vya ESD (km, diode za TVS), weka njia za kutoa ESD, na uweke alama za ishara muhimu ≥2mm kutoka kingo za ubao.

Tumia X-ray kukagua viungo vya ndani vya solder. Urefu wa viungo unapaswa kuwa 0.4-0.6mm, huku kiwango cha utupu kikiwa ≤15%.

ENIG kwa ajili ya kusokotwa kwa masafa ya juu na usahihi. OSP kwa gharama nafuu (uhalali wa miezi 6-8). Bati la kuzamisha kwa ajili ya kusokotwa kwa mawimbi.

Panga vifuniko vya ngao vizuri vyenye kizuizi cha kutuliza

Kupitia kipenyo cha 0.3-0.5mm, nafasi ya ≤1mm, ≥100 vias/cm² ili kuhakikisha ufanisi wa utenganishaji wa joto.

Mistari ya data ya DDR4: uvumilivu wa urefu ±5mil. Jozi tofauti za PCI: ±2mil.

Ongeza capacitors zinazotenganisha (0.1μF kwa masafa ya juu, 10μF kwa masafa ya chini). Weka nafasi ya safu ya nguvu/ardhi

Kiwango cha IPC: ≤0.7% kwa michakato isiyo na risasi, ≤0.5% katika maeneo ya BGA.

Tumia upimaji wa volteji inayobadilika, zima moduli zisizofanya kazi, na uchague chipu zenye IQ ya chini (km, mfululizo wa TI MSP430).

Punguza upotevu wa mawimbi na vigezo vya vimelea, ongeza msongamano wa uelekezaji. Gharama ni 20%-30% zaidi kuliko njia za kupitia mashimo.

Tumia zana za CAM350 au Altium DFM ili kuangalia upana/nafasi ya chini kabisa ya alama (≥6mil), uwiano wa kipengele (≤8:1), n.k.

Mbinu za kawaida: rangi ya kuzuia maji mara tatu (unene wa milimita 0.1-0.3), mipako midogo (

Tumia muundo wa feni ili kupunguza shinikizo la uelekezaji wa BGA. Bodi zenye safu 4 zinakidhi 80% ya mahitaji ya kawaida; ≥ tabaka 6 kwa miundo ya kasi ya juu.

Angalia usafi wa pedi, unene wa mchanganyiko wa solder (0.12-0.15mm), na halijoto ya mtiririko upya (kilele cha 235-245℃).

Tumia megohmmeter ya 500V. Upinzani wa insulation unapaswa kuwa ≥100MΩ kwenye unyevu wa ≤60%.

Tumia vipingamizi vya kukomesha (km, kitendakazi cha DDR ODT) na upunguzaji wa impedansi. Hakikisha tofauti ya impedansi

Shaba ya wakia 1 (35μm): Upana wa alama ya ~1A/mm. Wakia 2: ~1.5A/mm (kupanda kwa joto

Nyeusi husaidia kuondoa joto lakini ni vigumu kukagua. Kijani ndio kinachopatikana zaidi. Nyeupe ina mwangaza mwingi (≈80%).

Kipenyo cha kawaida: 0.4-0.8mm. Lami: 0.5-1.0mm. Lami ya 0.5mm inahitaji vipengele 0201.

Tumia programu ya simulizi kama ANSYS, kulingana na tofauti za CTE (km, FR-4 15ppm/℃, shaba 17ppm/℃).

Tumia uchujaji wa hatua nyingi (saketi za aina ya π). Upana wa athari za nguvu ≥mil 20 ili kupunguza kizuizi cha njia.

Kipenyo ≥0.6mm, nafasi ≥1.27mm. Umaliziaji wa uso ENIG, hakuna kifuniko cha barakoa ya solder.

Eneo la kitanzi cha ishara chenye ncha moja

Tumia SI9000 kuhesabu impedansi, uvumilivu wa udhibiti ±10%. Tumia ulinganisho wa kukomesha na uboreshaji wa topolojia.

Mchoro: ± 0.1mm. Kipenyo cha shimo: ± 0.05mm. Kina cha V-Kata: 1/3-2/3 ya unene wa bodi.

Tumia alama zinazolingana na urefu wa nyoka zenye kinga ya ardhi. Weka mbali na mistari ya data ya kasi ya juu na epuka kuvuka tabaka.

Fanya majaribio ya kuzeeka kwa kasi (85℃/85%RH, 1000h) na majaribio ya mtetemo (5-500Hz, kuongeza kasi kwa 2G).

Ukubwa wa pedi ni 0.1-0.2mm kubwa kuliko ncha za sehemu. Upana wa pedi za SMD ni upana wa ncha za 1.2-1.5×.

Ongeza eneo la shaba lenye joto, tumia gundi ya joto (≥1W/mK), na fungua viunga vya joto chini ya vipengele vya umeme.

Kulingana na IEC 61000-4-2: utoaji wa mguso ±8kV, utoaji wa hewa ±15kV, pamoja na utendaji wa kawaida.

Unene wa kawaida 15-25μm. Lazima ifunike shaba kikamilifu ili kuzuia saketi fupi kutoka kwa shaba iliyo wazi.

Unganisha uelekezaji shirikishi na uelekezaji otomatiki. Weka vipaumbele vya uelekezaji, huku ishara muhimu zikielekezwa kwanza.

Joto: 120-150℃ (sekunde 60-90). Utiririshaji upya: 217-230℃ (sekunde 40-60). Kiwango cha kupoeza: 3-6℃/sekunde.

Kutuliza kwa nukta moja au nukta nyingi. Nukta nyingi kwa saketi za masafa ya juu (> 10MHz), zenye upinzani wa kutuliza

Fikiria uwezo wa mkondo, upinzani wa mguso (

Chunguza viungo vya solder kupitia sehemu ya Metallographic (kugawanya metallographic), gundua kasoro za uso kwa kutumia AOI, chambua muundo wa elementi kwa kutumia XRF.

Nafasi 5mil, impedansi 100±10Ω, tofauti ya urefu