Առաջադեմ PCB արտադրության հնարավորություններ, մասնագիտացած բարձր ճշգրտության, բարձր դժվարության և հատուկ նյութերի մեջ, որոնք սպասարկում են այնպիսի ոլորտներ, ինչպիսիք են գիտական հետազոտությունները, ռադիոհաճախականությունը, ռազմական, բժշկական, ռոբոտաշինությունը և արհեստական բանականությունը։
Բազմաշերտ PCB
Ի՞նչ է բազմաշերտ տպատախտակը։ Դիզայնի մարտահրավերներ և լուծումներ (դիագրամներով)
▶Բազմաշերտ տպագիր միկրոսխեմաների տախտակը (PCB) բաղկացած է երեք կամ ավելի հաղորդիչ շերտերից (ազդանշանային շերտեր, սնուցման շերտեր, հողանցման շերտեր և այլն), որոնք հերթագայաբար դասավորված են մեկուսիչ շերտերով, որոնք միացված են միմյանց բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման տակ: Այն տարբեր շերտերի միջև էլեկտրական կապ է ապահովում այնպիսի կառուցվածքների միջոցով, ինչպիսիք են անցքերը և փակ անցքերը: Ստորև ներկայացված է դրա սահմանման, հիմնական նախագծային մարտահրավերների և համապատասխան լուծումների մանրամասն բացատրությունը, որը լրացվում է դիագրամներով՝ ավելի լավ հասկանալու համար.
1. Բազմաշերտ տպատախտակի սահմանումը
Բազմաշերտ տպատախտակների հիմնական առավելությունը սահմանափակ տարածքում բարդ լարեր տեղադրելու ունակությունն է՝ բավարարելով էլեկտրոնային արտադրանքի մանրանկարչության և բարձր արդյունավետության պահանջները: Դրանք լայնորեն կիրառվում են սմարթֆոններում, սերվերներում, բժշկական սարքերում և այլ ոլորտներում: Իրենց կառուցվածքում.
Հաղորդիչ շերտերը (պղնձե փայլաթիթեղ) փոխանցում են ազդանշաններ և հզորություն։
Ջերմամեկուսիչ շերտերը հիմնականում նախապատրաստված են (օրինակ՝ էպօքսիդային խեժ):
Զոդման դիմակի շերտերը պաշտպանում են շղթաները կարճ միացումներից։
Մակերեսային մշակումը կանխում է պղնձի փայլաթիթեղի օքսիդացումը։
Ստորև բերված դիագրամը ցույց է տալիս 6-շերտ, 1-աստիճան HDI (բարձր խտության միջկապ) բազմաշերտ PCB-ի շերտավորման կառուցվածքը, որը պատկերում է դրա շերտերի շերտավորումը և միջոցով նախագծումը։
2. Հիմնական դիզայնի մարտահրավերներ և լուծումներ
Դիզայնի մարտահրավեր | Հատուկ խնդիրներ | Լուծումներ |
Սիգնալի ամբողջականություն | Բարձր արագությամբ ազդանշանի փոխանցումը հակված է անդրադարձման և խաչաձև խոսակցությունների, ինչը հանգեցնում է ազդանշանի աղավաղման: Խաչաձև խոսակցությունների ռիսկը մեծանում է ավելի շատ շերտերի առկայության դեպքում: | - Ընդունեք հավասար երկարության դիֆերենցիալ երթուղավորում. բարձր արագության ազդանշանների համար պահպանեք գծի լայնության առնվազն 3 անգամ մեծ հեռավորություն։ - Ավելացրեք համապատասխան դիմադրություններ (օրինակ՝ 50Ω) ազդանշանի աղբյուրի մոտ։ - Ուղղորդեք բարձր արագության ազդանշանները ներքին շերտերով և մեկուսացրեք գետնի հարթությունների հետ կապված խանգարումները։ |
Հզորության ամբողջականություն | Էլեկտրաէներգիայի հարթությունները տառապում են աղմուկից և լարման տատանումներից, իսկ բազմակի լարման մատակարարումները հակված են փոխադարձ միջամտության, ինչը հանգեցնում է չիպերի խափանումների։ | - Զտիչ կոնդենսատորների միացման համար տեղադրեք հզորության շերտերը հողային շերտերի հարևանությամբ։ - Տեղադրեք անջատող կոնդենսատորները (օրինակ՝ 0.1μF) չիպի միացումների մոտ։ - Բաժանեք հզորության հարթությունները և մեկուսացրեք խաչաձև բաժանման տարածքները գնդիկներով։ |
Էլեկտրական լարերի միացում և երթուղայնություն | Շերտերի ավելացումը հանգեցնում է լարերի սահմանափակ տարածքի. որոշ շղթաներ դժվար է ուղղորդել և կարող են անկազմակերպ դառնալ։ | - Դասավորել ֆունկցիոնալ բաժանմունքներով և կենտրոնացնել դրանց հետ կապված բաղադրիչները։ - Բարձր արագության ազդանշանները ուղղորդել ներքին շերտերով, իսկ ցածր արագության կառավարման ազդանշանները՝ արտաքին շերտերով։ - Համապատասխանաբար կրճատել ոչ կարևոր ազդանշանային գծերի լայնությունը՝ ուղղորդման ալիքները պահուստավորելու համար։ |
Ջերմության դիսիպացիա | Բարձր խտության դասավորությունը ջերմության կուտակում է առաջացնում բարձր հզորության բաղադրիչներում, վնասելով սարքերը և ազդելով աշխատանքի վրա։ | - Ջերմություն առաջացնող բաղադրիչների տակ փորեք 1–3 մմ ջերմային անցքեր։ - Տեղադրեք մեծ մակերեսով ջերմային պղնձե փայլաթիթեղ կամ ջերմափոխանակիչներ։ - Ցրեք բարձր հզորության բաղադրիչները և համապատասխանեցրեք դրանք սարքի օդային խողովակի կառուցվածքին։ |
Միջշերտային հավասարեցման և գործընթացի հետ կապված խնդիրներ | Ավելի շատ շերտերի համար անհրաժեշտ է ավելի շատ շերտավորման ցիկլեր (օրինակ՝ 8 շերտանի տախտակը պահանջում է 7 շերտավորում); շերտերի միջև պղնձե փայլաթիթեղի տեղաշարժը (30 մկմ-ից ավելի հաստությունը կարող է կարճ միացում առաջացնել) և հորատման ընթացքում ճաքերը հաճախ են հանդիպում։ | - Օգտագործել առաջադեմ նյութեր, ինչպիսիք են գերցածր պրոֆիլի պղնձե փայլաթիթեղը։ - Կիրառել լազերային հորատման սարքավորումներ՝ ճշգրտությունը ±15 մկմ սահմաններում կառավարելու համար։ - Կիրառել վակուումային լամինատորներ՝ լամինացիայի ընթացքում ճնշման տատանումները նվազեցնելու համար։ |
Հիմնական տերմինաբանության նշումներ
• Կույր անցուղի
• HDI (Բարձր խտության միջկապ)
• Դիֆերենցիալ երթուղավորում
• Անջատող կոնդենսատոր
• Ջերմային անցում
• Վակուումային լամինատոր
3. Բազմաշերտ PCB արտադրության հիմնական նկատառումները
Բազմաշերտ տպատախտակների արտադրության գործընթացը բարդ է: Պարամետրերի շեղումները կամ անպատշաճ գործողությունները ցանկացած փուլում՝ սկսած նյութի վաղ ընտրությունից մինչև վերջնական ձևավորումը և փորձարկումը, կարող են ազդել պատրաստի արտադրանքի որակի վրա: Ստորև ներկայացված են արտադրության յուրաքանչյուր փուլի համար կարևոր նկատառումները.
1. Նախաարտադրություն. Նյութի ընտրություն և ներքին շերտի պատրաստում
• Նյութերի համապատասխանեցում
• Ընտրեք հիմքեր՝ հիմնվելով կիրառման սցենարների վրա. FR-4 մատչելի հիմքերը հարմար են ընդհանուր սպառողական էլեկտրոնիկայի համար, մինչդեռ Ռոջերսի նյութերը (ցածր դիէլեկտրիկ կորուստ) կամ պոլիիմիդային նյութերը (բարձր ջերմաստիճանային դիմադրություն) իդեալական են բարձր հաճախականության կապի սարքերի կամ աէրոտիեզերական սարքավորումների համար:
• Ընտրեք պղնձե փայլաթիթեղի հաստությունը՝ համաձայն ներկայիս պահանջների. Բարձր հոսանքի էլեկտրական շղթաների համար խորհուրդ է տրվում օգտագործել ավելի հաստ պղնձե փայլաթիթեղ՝ ջերմության առաջացումը նվազեցնելու համար:
• Վերահսկեք նախածանցերի խեժի պարունակությունը՝ շերտերի միջշերտային կպչունության և ազդանշանի փոխանցման վրա ազդեցությունից խուսափելու համար։
• Շղթայական նախշերի կառուցում և մակերեսային մշակում
• Էքսպոզիցիայի և մշակման միջոցով պղնձապատ լամինատներին շղթայի նախշերը փոխանցելուց հետո, ճշգրիտ վերահսկեք փորագրման պարամետրերը՝ գծի լայնության շեղումները կամ մնացորդային շղթաները կանխելու համար։
• Փորագրումից հետո տախտակի մակերեսին անցկացրեք սև կամ շագանակագույն օքսիդացման մշակում՝ պղնձե փայլաթիթեղի կոպտությունը մեծացնելու, հետագա շերտավորման ընթացքում միջշերտային կպչունության ամրությունը բարձրացնելու և շերտազատումը կանխելու համար։
2. Լամինացման գործընթաց
• Սա կարևոր քայլ է ներքին շերտերը, նախապրեգները և արտաքին պղնձե փայլաթիթեղները դարսելու և կպցնելու համար։
• Շերտերի միջև անհամապատասխանությունից խուսափելու համար նյութերը դասավորեք նախագծված հաջորդականությանը խիստ համապատասխան։
• Խիստ վերահսկեք շերտավորման պարամետրերը. ջերմաստիճանը սովորաբար պահպանվում է 180–220℃, ճնշումը՝ 3–5 ՄՊա, իսկ շերտավորման ժամանակը պետք է ճշգրիտ կառավարվի: Անհավասարակշռված պարամետրերը կարող են առաջացնել թերություններ, ինչպիսիք են փուչիկները կամ տախտակի շերտազատումը:
• Շերտավորումից հետո տախտակի ծռումը նվազագույնի հասցնելու համար առաջնահերթություն տվեք հավասար շերտերով դարսմանը՝ սիմետրիկ կառուցվածքով։
3. Հորատում և անցքերի մետաղացում
• Ճշգրիտ հորատում
• Անցքերի դիրքի ճշգրտությունն ապահովելու համար օգտագործեք CNC հորատման մեքենաներ. Ստանդարտ անցքերի տրամագիծը պետք է վերահսկվի 0.2 մմ-ից բարձր, ±0.05 մմ կամ ավելի քիչ շեղումով։
• Տարբերակել անցքերի, կույր անցքերի և թաղված անցքերի կիրառման սցենարները՝ ավելորդ բարդությունից խուսափելու համար: Օրինակ, թաղված անցքերը կարող են օգտագործվել BGA փաթեթների համար, բայց պահանջում են անցքերի պատշաճ խցանում:
• Անցքերի մետաղացման որակը
• Ձևավորել հաղորդիչ անցքերի պատեր՝ էլեկտրոլիտիկ պղնձապատման և էլեկտրոլիտիկ պղնձապատման միջոցով. վերահսկել ծածկույթի հաստությունը և միատարրությունը: Անբավարար կամ անհավասար ծածկույթը կարող է հանգեցնել անցքերի պատերի դատարկությունների կամ կոտրվածքների, ազդելով շերտերի միջև կապի վրա:
• Հեռացրեք մնացորդային խառնուրդները անցքերի պատերից՝ ծածկույթի շերտազատումը կանխելու համար:
4. Արտաքին շերտի պատրաստում և մակերեսի մշակում
• Արտաքին շղթայի մշակում
• Գործընթացը նման է ներքին շերտի պատրաստմանը, սակայն պահանջվում է ավելի բարձր ճշգրտություն, քանի որ արտաքին շղթաները անմիջականորեն ազդում են բաղադրիչների եռակցման և ազդանշանի փոխանցման վրա: Լուսանկարչական լիտոգրաֆիայի ընթացքում համոզվեք, որ գծի լայնությունը/միջակայքը համապատասխանում է նախագծային պահանջներին և խուսափեք այնպիսի թերություններից, ինչպիսիք են շղթայի ճաքերը կամ կարճ միացումները:
• Համապատասխան մակերեսի ընտրություն
• Ընտրեք գործընթացներ՝ հիմնվելով ապրանքի կարիքների վրա.
• Տաք օդով եռակցման հարթեցում (HASL). Արդյունավետ է լավ եռակցման ունակությամբ, հարմար է սպառողական էլեկտրոնիկայի համար։
• Ոսկի՝ ընկղմման մեջ. Հարթ մակերես և կայուն աշխատանք, իդեալական է բարձրակարգ ճշգրիտ սարքավորումների համար։
• OSP (Օրգանական զոդման պահպանիչ). Ցածր գին ունի մեղմ աշխատանքային միջավայրերի համար, սակայն նկատի ունեցեք դրա թույլ պաշտպանությունը բարձր ջերմաստիճանի և խոնավության պայմաններում։
5. Ձևավորում և փորձարկում/ստուգում
• Ճշգրիտ ձևավորում
• Տախտակի ուրվագիծը մշակելու համար օգտագործեք CNC մշակող մեքենաներ՝ կտրման ճշգրտությունը վերահսկելով ±0.2 մմ սահմաններում: Հատուկ կառուցվածքների, ինչպիսիք են V-աձև կտրվածքները, դեպքում վերահսկեք կտրման խորությունը՝ տախտակի կոտրվածքից խուսափելու համար:
• Պահպանեք 3–5 մմ լայնությամբ մշակման եզրերը՝ հետագա SMT հավաքումը և փորձարկումը հեշտացնելու համար:
• Համապարփակ ստուգում
• Կատարեք տեսողական զննում AOI (ավտոմատացված օպտիկական զննում) սարքավորումներով՝ բաց շղթաների կամ անհավասար զոդման դիմակի նման թերություններ հայտնաբերելու համար։
• Կատարեք էլեկտրական կատարողականության թեստեր (օրինակ՝ թռչող զոնդի փորձարկում, ՏՀՏ փորձարկում)՝ համոզվելու համար, որ իմպեդանսային շեղումը ±10%-ի սահմաններում է։
• Օգտագործեք ռենտգենյան ստուգում թաքնված բազմաշերտ շղթաների համար՝ որակի և միջշերտային հավասարեցման միջոցով ստուգելու համար, վերացնելով հնարավոր թերությունները։
Հիմնական տերմինաբանության բառարան
• Նախնական հղիացում
• Սև օքսիդացում/շագանակագույն օքսիդացում
• Շերտավորում
• Կույր անցուղի/թաղված անցուղի
• Էլեկտրալեզվային պղնձապատում/էլեկտրոլիտային պղնձապատում
• HASL (տաք օդով եռակցման հարթեցում)
• Իմերսիոն ոսկի
• OSP (Օրգանական զոդման պահպանիչ)
• AOI (Ավտոմատացված օպտիկական ստուգում)
• Թռչող զոնդի փորձարկում/ICT (շղթայի մեջ փորձարկում)
• Գործընթացի եզր
Հարցում ուղարկել
նկարագրություն 2