Shengyi S1000-2M piirilevy paksulle monikerroksiselle luotettavuudelle

Shengyi S1000-2M on korkean Tg-arvon ja matalan CTE-arvon FR-4.0-laminaatti monikerroksisille levyille , joiden on kestettävä lyijytöntä prosessointia ja säilytettävä läpipinnoituksen ja eristyksen luotettavuus. Shengyi korostaa 180 °C:n Tg-arvoa DSC:llä, 185 °C:ta DMA:lla, 355 °C:n Td-arvoa, 41 ppm/°C z-akselin CTE-arvoa Tg:n alapuolella, 208 ppm/°C Tg:n yläpuolella, 2.4 %:n kokonaisz-laajenemista 50–260 °C:ssa, T260-arvoa yli 60 minuuttia, T288-arvoa 30 minuuttia, CAF-suojausta, alhaista veden imeytymistä ja soveltuvuutta tietokone-, tietoliikenne-, auto- ja monikerroksisiin tuotteisiin.

Materiaalia ei tule asemoida erittäin pienihäviöisenä laminaattina. Shengyin julkisissa tiedoissa luetellaan tyypillinen Dk 4.6 ja häviötangentti 0.018 1 GHz:n taajuudella ilmoitetulla referenssinäytteellä. Ensisijainen arvo on lämpömekaaninen luotettavuus paksuissa monikerroksisissa materiaaleissa. Luotettavan S1000-2M-levyn edellytyksenä on edelleen konservatiivinen reikägeometria, hallittu poraus ja tahranpoisto, tasainen pinnoitus, kuparitasapaino, kohdistus, kosteudenhallinta ja määritelty kokoonpanohistoria.

Miksi korkea kerrosmäärä suurentaa kaikkia lämpömekaanisia riskejä

Jokainen lisäkerros lisää rajapintoja, kuparin jakautumista, rekisteröintimahdollisuuksia, dielektrisen paksuuden toleransseja ja laminointihistoriaa. Korkeamman kerroksen piirilevyt ovat usein myös fyysisesti suurempia ja paksumpia, ja niissä on enemmän liittimiä ja läpivientireikiä. Tämä tarkoittaa, että sama materiaaliominaisuuksien vaihtelu luo suuremman absoluuttisen vaikutuksen.

S1000-2M vähentää useita materiaalipuolen riskejä, erityisesti laajenemista ja lämmönkestävyyttä. Se ei yksinkertaista geometriaa. Korkean kerrosmassan vapautus tulisi aloittaa levyn huonoimmista rakenteista: pienimmästä valmiista reiästä, paksuimmasta paikallisesta kuparista, syvimmästä vastareiästä, tiheimmästä läpiviennistä, suurimmasta kuparitiheyssiirtymästä ja vakavimmista kokoonpanovaurioista.

Miksi reiän luotettavuus voi olla tärkeämpää kuin sähköhäviö

Monissa tietoliikenne-, teollisuus-, autoteollisuuden ohjaus- ja laskentayksiköiden piirilevyissä signaalireitit ovat riittävän kohtuullisia, ettei Df ole rajoittava tekijä. Kenttäriskinä on avoin pinnoitettu reikä , ajoittainen liitin, CAF-vuoto tai delaminaation irtoaminen lämpösyklien jälkeen. Valitsemalla vähemmän häviöllistä hartsia ja jättämällä aggressiivinen reikäjärjestelmä muuttumattomaksi, voidaan säästää rahaa vähentämättä vallitsevaa vikaantumisen todennäköisyyttä.

Luotettavuusmittarit vaativat piirilevyn geometrian

Vertailulaminaattinäytteen T288-arvo ei kerro, miten 4 mm:n levy, jossa on 0.25 mm:n viimeistelty reikä, käyttäytyy kolmen uudelleensulatuksen ja uudelleentyöstön jälkeen. Se on materiaaliseulontareferenssi. Lopullisen päätöksen on sisällettävä kokonaisz-laajeneminen, reiän venymä, pinnoitus, hartsitila, kosteus ja todellinen lämpöprofiili.

Paksu levy, pieni reikä ja moninkertainen uudelleensulatus: yhdistetty riski

Paksuuden, pienten reikien ja toistuvan kuumennuksen yhdistelmä on tärkeämpi kuin mikään yksittäinen tekijä. Uudelleensulatuksen aikana hartsi laajenee z-akselin suuntaisesti, kun taas kupariputki laajenee vähemmän. Putkeen kohdistuu syklistä venymää, joka usein keskittyy lähelle sisäkerroksen liitoskohtaa tai polvea. Pienemmät halkaisijat ja ohuempi pinnoite pienentävät käytettävissä olevaa väsymispoikkileikkausta.

Suunnittelupiirustuksessa tulisi ilmoittaa valmis reikä, ei pelkästään poran koko. Siinä tulisi määritellä pinnoitus ja lopullinen toleranssi, koska puristussovitteisten tai juotettujen liittimien yhteensopivuus riippuu lopullisesta halkaisijasta, kun taas pinnoituksen luotettavuus riippuu sen valmistusprosessista.

Pinoamisen tasapainotus, rekisteröinti ja hartsitäytön suunnittelu

Korkean kerroksen S1000-2M-pino tulisi suunnitella tasapainoiseksi. Dielektrisen rakenteen ja kuparin jakautumisen symmetria vähentää vääntymistä ja tekee laminointipaineesta/lämmöstä tasaisemman. Sähköiset vaatimukset saattavat estää täydellisen symmetrian, mutta poikkeamat tulisi tarkistaa ja tarkistaa.

• Peilaa tai tasapainota kuparipainot levyn keskelle mahdollisuuksien mukaan.
• Käytä kuparin varastamista harvaan sijoittuvilla alueilla vähentääksesi suuria paikallisia kuparitiheysmuutoksia.
• Sovita prepreg-hartsin määrä todelliseen kuparin topografiaan ja tasovälyksiin.
• Tarkastele tiheitä yhdistin- ja läpivientikenttiä erikseen avoimista reititysalueista.
• Käytä paneelityökaluja ja taideteoksen kompensointia valmistajan mittaaman mittaliikkeen perusteella.
• Aseta kohdistus- ja paksuuskokeet paneelien kohtiin, joissa on vaihtelua keskeltä reunaan.
• Hallitse peräkkäisen laminoinnin lämpöhistoriaa ja kumulatiivista liikettä, kun käytetään maahan haudattuja tai sokeita reikiä.

Hartsin nälkä ja paksuuden ajautuminen

Liian vähäinen hartsimäärä voi aiheuttaa tyhjiä kohtia, huonoa tarttuvuutta tai lasipitoisia rajapintoja. Liika hartsimäärä voi lisätä paksuuden vaihtelua ja liikettä. Valmistajan tulisi arvioida hartsin tarve kuparin prosenttiosuuden, kuparin paksuuden, lasin tyypin ja kohdeeristeen perusteella. Ensimmäisen kappaleen poikkileikkausten tulisi vertailla tiheitä ja harvaa kuparialueita pelkän kätevän koekappaleen sijaan.

Rekisteröinti on yhteydessä reiän luotettavuuteen

Huono kohdistus voi pienentää rengasmaista muotoa ja muuttaa kuparin kiinnittymistä sisäkerrokseen. Tämä aiheuttaa sekä sähköisiä että mekaanisia riskejä. Rekisteröintikyky tulisi arvioida todellisen paneelin koon ja kerrosmäärän perusteella; pieni testipaneeli ei välttämättä vastaa tuotannon venymistä ja kutistumista.

Poraus-, rasvanpoisto- ja pinnoitusohjaimet

Piirilevyjen poraus ja pinnoitus ovat vaiheita, joissa materiaalin ominaisuudet muunnetaan luotettavaksi liitokseksi. Korkea lämmönkestävyys ei voi korjata tahriintunutta tai vaurioitunutta reiän seinämää. Prosessin on luotava puhdas, hyvin aktivoituva rajapinta ja yhtenäinen kupariputki.

Valmiin piirilevyn vähimmäiskuparivaatimus

Määritä sovellettava IPC/asiakkaan vähimmäisvaatimus ja mahdolliset tuotekohtaiset korkeammat vaatimukset. Ensimmäisen artikkelin tulisi mitata useampi kuin yksi sijainti ja useampi kuin yksi reiän koko, koska pinnoitteen jakautuminen riippuu paneelin sijainnista ja geometriasta. Yksittäinen keskiarvo voi piilottaa ohuen osan, joka hallitsee väsymislujuutta.

Anti-CAF-suunnittelu tiheille televiestintä- ja teollisuuslevyille

S1000-2M-materiaalia markkinoidaan erinomaisella CAF-suojauksella , mikä on tärkeää tiheille tietoliikenne- ja teollisuuslevyille. Materiaali vähentää alttiutta vaurioille, mutta ei korvaa huonoja välejä, vaurioituneita lasin ja hartsin rajapintoja, kontaminaatiota tai kondensaatiota.

Jos useat jännitealueet jakavat tiheän liitinkentän, luo jännitekartta yhden yleismaailmallisen välyksen käyttämisen sijaan. Korkeajännitteiset ja suuren impedanssin solmut saattavat vaatia suuremman välyksen tai paremman ympäristönsuojelun, vaikka muu osa piirilevystä olisi matalajännitteistä.

Todennäköisimmin epäonnistuvat prosessin tarkistuspisteet

Yleisimmät tuotantovirheet esiintyvät siirtymäkohdissa: tiheästä harvaan kupariin, paneelin keskeltä reunaan, pienestä suureen reikään, läpireiästä vastaporaukseen, ensimmäisestä myöhempään laminointisykliin ja paljaasta levystä kokoonpanoon. Tarkistuspisteet tulisi sijoittaa näihin siirtymäkohtiin.

Valvontasuunnitelmassa tulisi mainita, kuka tarkastaa jokaisen tarkistuspisteen ja mitä tapahtuu, kun raja ylittyy. Ensimmäisen artikkelin tietojen arvo menetetään, jos tuotannon sallitaan muuttaa lasin tyyliä, kuparia, porapinon korkeutta, pinnoituskuormaa tai puristusreseptiä ilman tarkistuksen käynnistämistä.

Paksujen monikerrosten kelpoisuussuunnitelma

Yhteenliitäntöjen rasituskokeissa tulisi käyttää todellista pahinta mahdollista geometriaa. Vakiokokoinen 1.6 mm:n testauskoe ei vastaa paksua, monikerroksista levyä. Näytteessä tulisi olla pienin reikä, pisin holkki, suurin kuparipaino, syvin vastaporaus, tihein esijännitetty läpivienti ja suunniteltu kokoonpanoaltistus.

1. Materiaalien ja rakenteen validointi. Vahvista tarkka S1000-2M-laminaatin/prepregin, erän, lasin, hartsipitoisuuden, kuparin ja kontrolloidun TDS:n pitoisuus.
2. Rakennetun pinoamisen jälkeinen. Mittaa dielektrisen/kuparin paksuuden, piirilevyn kokonaispaksuuden, kohdistuksen ja vääntymisen paneelin eri kohdissa.
3. PTH-mikroleikkeet. Tarkasta poraus, tahranpoisto, sisäkerroksen liitokset, seinän kupari, rengasmainen rengas ja vastapora.
4. Terminen esikäsittely. Käytä suunniteltua uudelleensulatus-/aalto-/valinta-/uudelleentyöstöhistoriaa ennen lopullista reiän tarkastusta.
5. Yhteenliitäntöjen luotettavuus. Käytä IST-testiä, lämpösyklejä, juotoskeloitustestiä tai asiakkaan edellyttämää testiä edustavalla geometrialla.
6. CAF/ympäristö. Suorita kosteuspoikkeamatestaus paikoissa, joissa jännite, liitäntäväli ja käyttöolosuhteet aiheuttavat riskin.
7. Sähköinen ohjaus. Varmista impedanssi ja reitin suorituskyky rakennuskohtaisilla tiedoilla; älä väitä erittäin pienien häviöiden olevan erittäin pieniä.
8. Tuotannon lähtötaso. Arkistoi raakamittaukset, kuvat, materiaalierät, puristin-/poraus-/levytiedot ja hyväksymisrajat.

Testin epäonnistuminen tulisi paikallistaa

Jos testauskoe epäonnistuu, selvitä, onko halkeama polvessa, sisäkerroksen liitoskohdassa, tynnyrin keskellä, mikroläpivientien rajapinnassa vai vastaporauksen siirtymäkohdassa. Eri sijainnit viittaavat eri syihin – geometriaan, pinnoitukseen, poraukseen/tahranpoistoon, kohdistukseen tai lämpöjännitykseen. Yleinen "materiaalivika"-johtopäätös on harvoin riittävä.

Valitse S1000-2M vikaantumisriskin, ei pelkästään tg:n perusteella

Tarjouspyyntö- ja tuotantotietopaketti

Tarjouspyynnössä tulisi pyytää valmistajaa tunnistamaan aggressiivisin reikä ja ehdotettu tuotantomarginaali. Tämä kannustaa tekniseen tarjoukseen pikemminkin kuin yleisluontoiseen lausuntoon siitä, että piirilevy on "kykyjensä rajoissa". Toimittajan tulisi selittää, miten valittu S1000-2M:n rakenne, poraus, pinnoitus ja testaussuunnitelma varautuvat pahimpaan mahdolliseen tapaukseen.

Valmistajan viitteet ja julkaisutiedot

Alla oleva Shengyin tuotesivu on julkinen lähde tässä artikkelissa käytetyille S1000-2M:n luotettavuusmäärityksille ja tyypillisille referenssiominaisuuksille. Valmistajan tarjouksen liitteenä tulee olla ajantasainen valvottu datalehti ja yksilöidä tarkat ydin-/prepreg-rakenteet, koska valmiin piirilevyn luotettavuutta ei voida vapauttaa pelkästään tuoteperhetason arvoista.

• Shengyi S1000-2M:n virallinen tuotesivu ja tyypilliset ominaisuudet