Друкована плата-носій ІС

Дизайн, що відповідає розміру чіпа, компонування периферійних компонентів та простору для встановлення. Наприклад, чохли для смарт-годинників потребують точної мініатюризації.

Використовуйте матеріали з низькою діелектричною постійною (наприклад, Rogers) для високошвидкісних застосувань та FR-4 для загального використання. Зіставте коефіцієнт теплового розширення з чіпом.

Дотримуйтесь принципів цілісності сигналів: високошвидкісні сигнали повинні бути короткими та прямими, диференціальні пари мають однакову довжину та однаковий інтервал між ними. Наприклад, інтерфейси PCIe вимагають суворого контролю довжини та інтервалу.

Плануйте однорідні площини живлення та ізолюйте різні домени живлення під час розподілу, щоб уникнути перехресних перешкод між цифровими та аналоговими джерелами живлення.

Встановіть низькоомну заземлювальну площину, додайте захисні кільця для чутливих сигналів та використовуйте багатоточкове заземлення для радіочастотних ланцюгів.

Розмір перехідного отвору визначається струмом і частотою. Використовуйте перехідні отвори малого діаметра (наприклад,

Точно підберіть розмір та відстань між контактними майданчиками, оптимізуйте трасування та розсіювання тепла в області BGA, а також додайте масив теплових переходів під BGA.

Вимірювальні точки повинні бути доступними для обладнання та встановлені на ключових сигнальних вузлах та контактах живлення, щоб відповідати вимогам функціонального тестування.

Шовкографія повинна чітко позначати етикетки компонентів, полярність тощо та розміщуватися у порожніх місцях подалі від зон зварювання.

Налаштуйте форму (наприклад, прямокутну/неправильну) відповідно до конструкції обладнання та вимог до встановлення, щоб забезпечити сумісність з іншими компонентами, такими як чохли для ноутбуків.

Встановіть допуски (наприклад, ±0,05 мм для ширини лінії) на основі виробничих процесів, щоб забезпечити вирівнювання міжшарових шарів та точність встановлення компонентів.

Використовуйте радіатори, перехідні отвори або металеві підкладки для потужних мікросхем. Наприклад, носії процесора покращують розсіювання тепла через великі мідні площини та перехідні отвори.

Використовуйте металеві екрануючі кришки або поверхневі екрануючі шари для ізоляції чутливих схем (наприклад, радіочастотних модулів).

Комплексно розгляньте матеріали, прокладання трас та тепловий дизайн. Використовуйте високоякісні матеріали та зменште концентрацію напружень.

Проектування з урахуванням можливостей процесу (наприклад, мінімальна ширина/відстань між лініями) для зручності виробництва.

Включіть достатню кількість тестових точок та інтерфейсів (наприклад, JTAG) для виробничого тестування та діагностики несправностей.

Розташуйте компоненти для легкої заміни, розмістивши вразливі частини в доступних місцях.

Оптимізуйте витрати, контролюючи кількість шарів, їх розмір та вибираючи відповідні матеріали й процеси відповідно до вимог щодо продуктивності.

Використовуйте безсвинцеве паяння та екологічно чисті матеріали для дотримання стандартів RoHS.

Процеси включають різання матеріалу, свердління, нанесення міді, гальванічне покриття, виготовлення схем, маскування паянням, шовкографію та обробку поверхні.

Матеріали включають мідноплаковані ламінати (FR-4, високочастотні матеріали), мідну фольгу, чорнила для паяння/шовкографії та матеріали для обробки поверхні (золотіння/лудіння, OSP).

Використовуйте високоточне обладнання, регулярно обслуговуйте свердла, контролюйте швидкість/швидкість подачі та використовуйте позиціонуючі штифти, щоб відхилення не перевищувало ±0,05 мм.

Використовуйте безструмове покриття для нанесення тонкого шару міді товщиною 0,2-0,5 мкм на стінку отвору, що робить непровідні стінки провідними для гальванічного покриття.

Точно контролюйте щільність струму, час, склад/температуру розчину для покриття. Наприклад, міднення товщиною 18-35 мкм досягається шляхом регулювання параметрів.

Використовуйте фотолітографію для перенесення візерунків, а потім проявіть та протравлюйте. Мінімальна ширина лінії може досягати 0,075 мм.

Використовуйте високоякісні чорнила, контролюйте товщину/однорідність покриття, оптимізуйте параметри експозиції/затвердіння. Товщина плівки 25-40 мкм, без бульбашок/порошок.

Використовуйте трафаретний друк для контролю товщини чорнила (10-20 мкм) та точності, забезпечуючи чіткі символи та точне позиціонування.

Оберіть HASL для паяльності та ENIG для площинності, залежно від вимог застосування.

Короткі замикання, розриви ланцюгів, розриви доріжок, дефекти паяльної маски, розмита шовкографія, шорсткі стінки отворів, розшарування тощо.

Використовуйте AOI, рентгенівське випромінювання, тестування літаючим зондом та ІКТ для перевірки цілісності схеми, якості паяння та електричних характеристик.

Використовуйте мікротравлення для видалення надлишків міді у разі коротких замикань, перемички для усунення обривів та локальний ремонт дефектів паяльної маски. Після ремонту перевірте ще раз.

3-7 днів для звичайних перевізників, 10-15 днів для складних та 1-3 дні для термінових замовлень (з вищими витратами).

Оптимізуйте конструкцію, щоб зменшити кількість/розмір шарів, вибрати економічно ефективні матеріали/процеси та підвищити вихід продукції.

Утворює стічні води, вихлопні гази та залишки відходів, що містять важкі метали, що потребують очищення для відповідності стандартам скидання.

Використовуйте автоматизоване обладнання для завантаження/розвантаження, шовкографії та інспекції для підвищення ефективності та стабільності якості.

Свердлильні верстати, лінії міднення/гальваніки, експонуючі машини, машини для травлення, принтери для паяльних масок/шовкографії, обладнання для обробки поверхонь та інспекційне обладнання.

Регулярно очищуйте, обслуговуйте, замінюйте зношувані деталі та калібруйте параметри, щоб забезпечити стабільну роботу обладнання.

Оптимізувати параметри для свердління, гальваніки, травлення тощо за допомогою експериментального аналізу, наприклад, покращити однорідність покриття для підвищення якості та ефективності.

Впроваджуйте стандартні процедури, контролюйте якість сировини, калібруйте обладнання та навчайте персонал для забезпечення узгодженості між партіями.

Використовуйте мультиметри, осцилографи та аналізатори мережі для перевірки цілісності ланцюга, імпедансу та характеристик передачі сигналу.

Використовуйте тести на очні діаграми, відбиття та перехресні перешкоди для аналізу спотворень. Розкриття очкових діаграм має відповідати стандартам.

Оптимізуйте мережі розподілу електроенергії, додайте розділові конденсатори, зменшіть внутрішній опір/індуктивність та знизьте рівень шуму, наприклад, розмістіть багатозначні конденсатори поблизу виводів мікросхеми.

Використовуйте векторні аналізатори мереж для перевірки вставних втрат, втрат на відбиття, ізоляції тощо, щоб забезпечити нормальну передачу радіочастотного сигналу.

Використовуйте тепловізори для вимірювання розподілу температури та розрахунку теплового опору. Температура поверхні мікросхеми повинна бути в межах номінальних значень.

Використовуйте екранування, фільтрацію та належну маршрутизацію, наприклад, розділяйте цифрові/аналогові заземлення та додавайте екранування до чутливих сигналів.

Проведіть випробування на старіння за високих температур (наприклад, 85℃), термоциклування, вологість та вібрацію для оцінки адаптивності до навколишнього середовища.

Прогнозуйте термін служби за допомогою прискорених випробувань на термін служби та моделювання рівнянням Арреніуса.

Оптимізуйте заземлення, екранування та фільтрацію для контролю випромінювання сигналу та чутливості до перешкод, наприклад, додайте рамки заземлення на краях друкованої плати.

Виконайте випробування на вигин, розтяг та зсув для оцінки міцності дошки, яка повинна відповідати відповідним стандартам.

Оцініть за допомогою випробувань на хімічну стійкість (замочування в розчинах кислот/лугів), щоб спостерігати за змінами зовнішнього вигляду та експлуатаційних характеристик.

Вибирайте матеріали з хорошою стійкістю до атмосферних впливів та застосовуйте захисні засоби для поверхні (наприклад, покриття тристійкою фарбою), щоб продовжити термін служби на відкритому повітрі.

Використовуйте тестер опору ізоляції для вимірювання опору ізоляції між ланцюгами та між ланцюгами та землею (він має бути вище рівня мегаомів).

Оцініть, перевіривши такі параметри, як діелектрична проникність та коефіцієнт діелектричних втрат. У високочастотних застосуваннях діелектрична проникність повинна бути стабільною та низькою.

Оптимізуйте проводку, використовуйте матеріали з низькими втратами та застосовуйте мікросмужкові або смужкові структури для високошвидкісних сигналів, щоб зменшити затримку.

Застосовуйте різні потужні навантаження, спостерігайте за нагріванням кола та змінами електричних характеристик, а також оцінюйте струмонесучу здатність кіл силових пристроїв.

Виміряйте шум живлення, шум сигналу тощо, щоб переконатися, що значення пікового рівня шуму живлення знаходиться в допустимому діапазоні.

Використовуйте резервні конструкції (наприклад, додавання резервних схем або компонентів) та двоканальні передачі критично важливих сигналів для підвищення надійності.

Швидкість відгуку та стабільність тестового сигналу в динамічних умовах експлуатації (таких як динамічне тестування інтерфейсів високошвидкісної передачі даних).

Проведіть тести на сумісність з різними мікросхемами та модулями (наприклад, тестування з різними партіями мікросхем), щоб забезпечити нормальну роботу системи.

Спочатку використовуйте AOI для перевірки наявності точок короткого замикання в ланцюзі, потім за допомогою мультиметра виміряйте опір для позиціонування та перевірте наявність коротких замикань у ланцюгах або на виводах компонентів.

Використовуйте тестування щупом або мультиметр для вимірювання цілісності ланцюга та перевірки наявності розірваних ланцюгів або заблокованих перехідних отворів (можливо, через надмірне травлення або свердління).

Використовуйте осцилограф для спостереження за формами сигналів, перевірки на наявність відбиттів та перехресних перешкод, а також для дослідження неправильного підключення або невідповідності імпедансу.

Виміряйте напругу живлення, перевірте наявність коротких замикань/розривів у лініях живлення та несправності розв'язувального конденсатора, а також дослідіть несправності мікросхеми живлення або надмірні втрати в лінії.

Використовуйте тепловізор, щоб виявити джерела тепла та перевірити наявність перевантаження пристрою живлення або поганого розсіювання тепла (наприклад, неправильне встановлення радіатора або недостатня кількість теплових отворів).

Використовуйте аналізатор спектру для виявлення джерел перешкод та перевірки заходів екранування (таких як заземлення екрануючих кришок та нормальну роботу фільтруючих схем).

Використовуйте AOI для перевірки холодних паяних з'єднань, відсутніх паяних з'єднань та перемичок, а також для дослідження проблем із неправильною температурою/часом зварювання або якістю флюсу.

Використовуйте мультиметри та осцилографи для перевірки працездатності компонентів (таких як опір, ємність та провідність діодів) та дослідження причин перенапруги/перевантаження по струму.

Перегляньте проектну документацію, порівняйте фактичні характеристики зі специфікаціями та дослідіть неправильне підключення або помилки налаштування параметрів (наприклад, недостатня ширина лінії для передачі струму).

Перевірте наявність окислення/забруднення на поверхнях вимірювальних точок, зносу вимірювальних зондів або проблем із підключенням обладнання. Очистіть вимірювальні точки або замініть зонди.

Перевірте чіткість, точність та положення шовкографії, а також дослідіть проблеми з процесом шовкографії або якістю чорнил (наприклад, налаштування параметрів шовкографії).

Спостерігайте за шаром паяльної маски на наявність бульбашок, отворів та відшаровування, а також досліджуйте проблеми з процесом нанесення покриття/затвердіння (такі як регулювання товщини покриття та температури затвердіння).

Використовуйте рентгенівські промені для виявлення міжшарових зв'язків та дослідження надмірного термічного напруження або проблем сумісності матеріалів (таких як швидкі зміни температури під час виробництва).

Розгляньте стінки отвору під мікроскопом та перевірте параметри свердління й знос свердла (наприклад, регулювання швидкості свердління та швидкості подачі).

Перевірте однорідність, міцність та окислення/корозію шару поверхневої обробки, а також дослідіть неправильні параметри процесу (такі як регулювання часу гальванічного покриття та щільності струму).

Використовуйте вимірювальні інструменти, такі як штангенциркулі, для порівняння з проектними розмірами та дослідження проблем з позиціонуванням на виробництві або точністю обробки (наприклад, перевірка позиціонування свердління).

Використовуйте прилад для вимірювання площинності для виявлення та дослідження термічних напружень або проблем з матеріалом (таких як надмірний коефіцієнт теплового розширення плати, оптимізація теплового розрахунку).

Перевірте склад матеріалу та перевірте виробничий процес (наприклад, чи використовуються матеріали, що містять свинець, та чи відповідають викиди стічних вод/вихлопних газів стандартам).

Зв'яжіться з виробниками та перевірте, чи відповідає дизайн вимогам процесу (наприклад, мінімальна ширина/відстань між лініями, відповідність можливостям обладнання, оптимізуйте дизайн).

Перевірте раціональність налаштувань контрольних точок та нормальність інтерфейсу, а також дослідіть недостатню кількість контрольних точок або незручне розташування (переплануйте контрольні точки).

Друковані плати носіїв ІС більше орієнтовані на з'єднання мікросхем, мають менший розмір, вищу точність, щільнішу проводку та вищі вимоги до цілісності сигналу та розсіювання тепла.

Оцінити виробничі потужності постачальників, контроль якості, технічний рівень, ціну та терміни доставки (наприклад, перевірка відповідних сертифікатів та вдосконалення обладнання).

Розумно контролювати кількість запасів на основі виробничих планів та прогнозів попиту, проводити регулярні перевірки запасів та використовувати метод класифікації ABC для запобігання перевиробництва/дефіциту.

Для вилучення міді та дорогоцінних металів можна використовувати фізичне розбирання та хімічну обробку (наприклад, кислотне вилуговування для вилучення міді, відповідно до екологічних вимог).