Kalın Çok Katmanlı Güvenilirlik için Shengyi S1000-2M PCB

Shengyi S1000-2M, kurşunsuz işleme dayanması ve kaplamalı delik içi ve yalıtım güvenilirliğini koruması gereken yüksek katman sayısına sahip devre kartları için yüksek Tg, düşük CTE'ye sahip bir FR-4.0 laminattır. Shengyi, DSC ile 180°C Tg, DMA ile 185°C, 355°C Td, Tg'nin altında 41 ppm/°C z ekseni CTE, Tg'nin üzerinde 208 ppm/°C, 50-260°C arasında %2.4 toplam z genleşmesi, 60 dakikadan büyük T260, 30 dakikalık T288, CAF önleyici performans, düşük su emme ve bilgisayar, iletişim, otomotiv ve yüksek çok katmanlı ürünler için uygunluk gibi özelliklerini vurgulamaktadır.

Malzeme, ultra düşük kayıplı bir laminat olarak konumlandırılmamalıdır. Shengyi'nin kamuya açık veri listesinde, belirtilen referans numunesinde 1 GHz'de tipik Dk 4.6 ve kayıp tanjantı 0.018 olarak belirtilmiştir. Birincil değer, kalın çok katmanlı yapılarda termal-mekanik güvenilirliktir. Güvenilir bir S1000-2M kartı yine de muhafazakar delik geometrisi, kontrollü delme ve temizleme, düzgün kaplama, bakır dengesi, hizalama, nem yönetimi ve tanımlanmış bir montaj geçmişi gerektirir.

Yüksek Katman Sayısının Her Türlü Termal-Mekanik Riski Neden Büyüttüğü

Her ek katman, arayüzler, bakır dağılımı, kayıt olanakları, dielektrik kalınlık toleransları ve laminasyon geçmişi ekler. Yüksek katmanlı devre kartları genellikle fiziksel olarak daha büyük ve daha kalındır, daha fazla konektöre ve geçiş deliğine sahiptir. Bu da aynı malzeme özelliği varyasyonunun daha büyük bir mutlak etki yarattığı anlamına gelir.

S1000-2M, özellikle genleşme ve termal dayanıklılık olmak üzere, malzeme tarafındaki çeşitli riskleri azaltır. Geometriyi basitleştirmez. Yüksek katmanlı bir serbest bırakma işlemi, kartın en kötü yapılarından başlamalıdır: en küçük bitmiş delik, en kalın yerel bakır, en derin arka delme, en yoğun via alanı, en büyük bakır yoğunluğu geçişi ve en şiddetli montaj maruziyeti.

Delik güvenilirliğinin elektriksel kayıplardan daha önemli olmasının nedenleri

Birçok telekomünikasyon, endüstriyel, otomotiv kontrol ve bilgisayar devre kartında, sinyal yolları Df'nin sınırlayıcı faktör olmadığı kadar orta düzeydedir. Sahadaki risk, açık kaplamalı delik , aralıklı konektör, CAF sızıntısı veya termal döngüden sonra katman ayrılmasıdır. Agresif bir delik sistemini değiştirmeden daha düşük kayıplı bir reçine seçmek, baskın arıza olasılığını azaltmadan para harcamayı sağlayabilir.

Güvenilirlik ölçütleri için kart geometrisine ihtiyaç vardır.

Referans laminat numunesi üzerindeki T288 değeri, 0.25 mm'lik bitmiş deliğe sahip 4 mm'lik bir levhanın üç kez yeniden lehimleme ve yeniden işleme işleminden sonra nasıl davrandığını belirtmez. Bu, malzeme tarama referansıdır. Nihai karar, toplam z genleşmesini, delik gerilimini, kaplamayı, reçine durumunu, nemi ve gerçek termal profili içermelidir.

Kalın Levha, Küçük Delik ve Çoklu Lehimleme: Birleşik Risk

Kalınlık, küçük delikler ve tekrarlanan ısıtmanın birleşimi, tek başına herhangi bir faktörden daha önemlidir. Yeniden akış sırasında, reçine z ekseni boyunca genişlerken bakır silindir daha az genişler. Silindir, genellikle iç katman birleşim yeri veya bükülme noktası yakınında yoğunlaşan döngüsel gerilime maruz kalır. Daha küçük çaplar ve daha ince kaplama, mevcut yorulma kesitini azaltır.

Mühendislik çiziminde sadece matkap çapı değil, bitmiş delik de belirtilmelidir. Kaplama ve bitmiş toleranslar da tanımlanmalıdır, çünkü pres geçmeli veya lehimli bağlantı uyumluluğu nihai çapa bağlıyken, kaplama güvenilirliği ise onu oluşturan işleme bağlıdır.

Yığın Dengesi, Kayıt ve Reçine Dolgu Planlaması

Yüksek katmanlı S1000-2M istifleme yapısı, denge için tasarlanmalıdır. Dielektrik yapıda ve bakır dağılımında simetri, bükülmeyi azaltır ve laminasyon basıncını/ısısını daha homojen hale getirir. Elektriksel gereksinimler mükemmel simetriyi engelleyebilir, ancak sapmalar kasıtlı olmalı ve gözden geçirilmelidir.

• Mümkünse, tahtanın merkezine ayna veya bakır ağırlıklar yerleştirin.
• Seyrek bölgelerde bakır hırsızlığı yöntemini kullanarak büyük yerel bakır yoğunluğu değişimlerini azaltın.
• Önceden emprenye edilmiş reçine hacmini, bakırın gerçek topografyasına ve düzlem boşluklarına göre ayarlayın.
• Yoğun bağlantı ve ara bağlantı alanlarını açık yönlendirme bölgelerinden ayrı olarak inceleyin.
• Üreticinin ölçtüğü boyutsal harekete göre panel takımlarını ve grafik işleme telafisini kullanın.
• Panelin orta ve kenar arasındaki farkı ortaya çıkaran noktalara kayıt ve kalınlık kuponları yerleştirin.
• Gömülü veya kör geçiş yolları kullanıldığında, ardışık laminasyon ısı geçmişini ve kümülatif hareketi kontrol edin.

Reçine yetersizliği ve kalınlık kayması

Çok az reçine boşluklara, zayıf yapışmaya veya cam açısından zengin arayüzlere neden olabilir. Çok fazla reçine ise kalınlık değişimini ve hareketi artırabilir. Üretici, reçine ihtiyacını bakır yüzdesi, bakır kalınlığı, cam türü ve hedef dielektrikten yola çıkarak tahmin etmelidir. İlk numune kesitleri, yalnızca uygun bir numuneyi karşılaştırmak yerine, yoğun ve seyrek bakır bölgelerini karşılaştırmalıdır.

Kayıt işlemi, delik güvenilirliğiyle bağlantılıdır.

Yetersiz hizalama, halka şeklini azaltabilir ve iç katmandaki bakır tutunmasını değiştirebilir. Bu da hem elektriksel hem de mekanik risk oluşturur. Hizalama yeteneği, gerçek panel boyutu ve katman sayısı dikkate alınarak değerlendirilmelidir; küçük bir test paneli, üretimdeki esneme ve büzülmeyi temsil etmeyebilir.

Delme, Yüzey Temizleme ve Kaplama Kontrolleri

PCB delme ve kaplama işlemleri, malzeme kapasitesinin güvenilir bir ara bağlantıya dönüştürüldüğü aşamalardır. Yüksek ısı direnci, lekelenmiş veya hasar görmüş bir delik duvarını onaramaz. İşlem, temiz, iyi aktive edilmiş bir arayüz ve düzgün bir bakır gövde oluşturmalıdır.

Minimum bakır miktarı, nihai devre kartı için bir gereklilik olmalıdır.

Uygulanabilir IPC/müşteri minimumunu ve ürüne özgü daha yüksek gereksinimleri belirtin. İlk ürün, kaplama dağılımı panel konumuna ve geometrisine bağlı olduğundan, birden fazla konum ve birden fazla delik boyutunu ölçmelidir. Tek bir ortalama değer, yorulma ömrünü kontrol eden ince bir bölümü gizleyebilir.

Yoğun Telekomünikasyon ve Endüstriyel Kartlar için CAF Önleyici Tasarım

S1000-2M, özellikle yoğun telekomünikasyon ve endüstriyel devre kartları için önemli olan mükemmel CAF önleme performansı ile pazarlanmaktadır . Malzeme hassasiyeti azaltır ancak kötü aralıklandırmayı, hasarlı cam/reçine arayüzlerini, kirlenmeyi veya yoğuşmayı ortadan kaldıramaz.

Birden fazla voltaj alanının yoğun bir bağlantı alanını paylaştığı durumlarda, tek bir evrensel açıklık uygulamak yerine bir voltaj haritası oluşturun. Yüksek voltajlı ve yüksek empedanslı düğümler, kartın geri kalanı düşük voltajlı olsa bile daha büyük aralık veya daha iyi çevresel koruma gerektirebilir.

Başarısız Olma İhtimali En Yüksek Olan Süreç Kontrol Noktaları

En sık karşılaşılan üretim hataları geçiş noktalarında meydana gelir: yoğun bakırdan seyrek bakıra, panel merkezinden kenarına, küçük delikten büyük deliğe, delik deliğinden arka deliğe, ilk laminasyon döngüsünden sonraki laminasyon döngüsüne ve ham levhadan montaja geçişlerde. Bu geçiş noktalarına kontrol noktaları yerleştirilmelidir.

Bir kontrol planı, her kontrol noktasını kimin inceleyeceğini ve bir sınır aşıldığında ne olacağını belirtmelidir. Üretimde cam türü, bakır, matkap ucu yüksekliği, kaplama yükü veya pres reçetesinin değiştirilmesine izin verilirse ve bu işlem incelemeyi tetiklemezse, ilk ürün verilerinin değeri kaybolur.

Kalın Çok Katmanlı Yapılar için Niteliklendirme Planı

Ara bağlantı gerilim testinde gerçek en kötü durum geometrisi kullanılmalıdır. Standart 1.6 mm'lik bir numune, kalın yüksek katmanlı bir devre kartını temsil etmez. Numune, en küçük deliği, en uzun namluyu, en yüksek bakır ağırlığını, en derin arka deliği, en yoğun önyargılı geçiş alanını ve planlanan montaj maruziyetini içermelidir.

1. Malzeme ve yapı doğrulaması. S1000-2M laminat/prepreg ürününün tam parti numarasını, cam içeriğini, reçine içeriğini, bakır içeriğini ve kontrollü TDS değerini doğrulayın.
2. Son halinin katman düzeni. Panel konumları boyunca dielektrik/bakır kalınlığını, toplam levha kalınlığını, hizalamayı ve eğrilmeyi ölçün.
3. PTH mikrokesitleri. Sondajı, yüzeydeki kirleri temizlemeyi, iç katman birleşim yerlerini, duvar bakırını, halka şeklindeki halkayı ve geri sondajı inceleyin.
4. Isıl ön koşullandırma. Son kuyu kontrolünden önce planlanan lehimleme/dalga/seçici/yeniden işleme geçmişini uygulayın.
5. Bağlantı güvenilirliği. Temsili geometri üzerinde IST, termal döngü, lehimleme veya müşteri tarafından istenen testleri kullanın.
6. CAF/çevre. Gerilim, aralık ve çalışma koşullarının risk oluşturduğu durumlarda nem-önyargı testleri gerçekleştirin.
7. Elektrik kontrolü. Empedans ve rota performansını yapıya özgü verilerle doğrulayın; ultra düşük kayıp iddiasında bulunmayın.
8. Üretim başlangıç ​​seviyesi. Arşivde ham ölçümler, görüntüler, malzeme partileri, pres/matkap/kalıp kayıtları ve kabul limitleri yer almaktadır.

Test hatası yerelleştirilmelidir.

Bir numune başarısız olursa, çatlağın dizde, iç katman birleşim yerinde, namlu merkezinde, mikrovia arayüzünde veya arka delme geçişinde olup olmadığını belirleyin. Farklı konumlar farklı nedenlere işaret eder: geometri, kaplama, delme/sürtme, hizalama veya termal gerilim. Genel bir "malzeme arızası" sonucu nadiren yeterlidir.

S1000-2M'yi yalnızca Tg'ye göre değil, arıza riskine göre seçin.

Teklif Talebi ve Üretim Veri Paketi

Teklif talebi (RFQ), imalatçıdan en riskli deliği ve önerilen üretim marjını belirlemesini istemelidir. Bu, kartın "üretim kapasitesi dahilinde" olduğu yönündeki genel bir ifade yerine teknik bir teklif verilmesini teşvik eder. Tedarikçi, seçilen S1000-2M yapısının, delme, kaplama ve test planının bu en kötü senaryoyu nasıl ele aldığını açıklamalıdır.

Üretici referansları ve sürüm notları

Aşağıdaki Shengyi ürün sayfası, bu makalede kullanılan S1000-2M güvenilirlik konumlandırması ve tipik referans özelliklerinin kamuya açık kaynağıdır. Üreticinin teklifine, mevcut kontrollü veri sayfası eklenmeli ve tam çekirdek/prepreg yapısı belirtilmelidir, çünkü bitmiş devre kartı güvenilirliği yalnızca aile düzeyindeki değerlerden yola çıkarak belirlenemez.

• Shengyi S1000-2M resmi ürün sayfası ve tipik özellikleri