Yüksek Katman Sayısına Sahip Kurşunsuz Güvenilirlik için Shengyi S1000-2M PCB

Shengyi S1000-2M, kurşunsuz işleme dayanması ve kaplamalı delik güvenilirliğini koruması gereken yüksek katman sayısına sahip devre kartları için tasarlanmış, yüksek Tg ve düşük CTE'ye sahip bir FR-4.0 laminattır. Shengyi, yüksek ısı direnci, düşük z ekseni genleşmesi, CAF önleyici özelliği, düşük su emme, mekanik işlenebilirlik ve bilgisayar, iletişim, otomotiv ve yüksek çok katmanlı uygulamalar için uygunluğunu vurgulamaktadır.

Bu malzeme ultra düşük kayıplı laminat olarak satılmamalıdır. Resmi veri sayfasında, belirtilen referans numune için 1 GHz'de tipik Dk 4.6 ve kayıp tanjantı 0.018 olarak listelenmiştir. Doğru değer önerisi mekanik ve termal güvenilirliktir: DSC ile 180°C Tg, DMA ile 185°C, 355°C Td, 30 dakika T288, Tg'nin altında 41 ppm/°C z ekseni CTE, Tg'nin üstünde 208 ppm/°C ve 50-260°C arasında toplam %2.4 z genleşmesi.

Bu özellikler kalın çok katmanlı yapılar için faydalıdır, ancak güvenilir delikler için yine de muhafazakar en boy oranı, kontrollü delme ve temizleme, düzgün kaplama, bakır dengesi ve tanımlanmış bir montaj termal geçmişi gereklidir.

S1000-2M'nin Yüksek Katmanlı Güvenilirliğe Uygun Olmasının Sebebi

Katman sayısı, her boyutsal ve termal değişkeni büyütür. Daha fazla katman, daha fazla hizalama arayüzü, daha fazla bakır dengesizliği fırsatı, daha kalın bitmiş devre kartları, daha uzun delikli borular ve genellikle daha küçük pedler ve antipedler anlamına gelir. Kurşunsuz lehimleme sırasında, reçine z ekseni boyunca genişlerken bakır boru bu harekete direnç gösterir. Tekrarlanan gerilme, yorulma çatlaklarına neden olabilir.

S1000-2M, daha düşük z ekseni CTE'si ve güçlü katman ayrılma süresi performansı ile bu mekanizmayı ele alıyor. Shengyi ayrıca mükemmel delik içi güvenilirliği ve CAF önleyici performansı da temel özellikler olarak tanımlıyor.

Malzemenin en faydalı olduğu yer

S1000-2M aşağıdaki alanlarda güçlü bir adaydır:

• kalın endüstriyel ve telekomünikasyon çok katmanlı yapılar;
• Ultra düşük kayıp gereksiniminin olmadığı sunucu, depolama ve iletişim kontrol kartları;
• Tekrarlanan ısıya maruz kalan otomotiv elektroniği;
• Üzerinde çok sayıda kaplamalı delik ve bağlantı noktası bulunan devre kartları;
• Çoklu lehimleme döngülerine sahip kurşunsuz montajlar;
• Geniş çapta işlenebilir FR-4.0 sistemine ihtiyaç duyan yüksek katmanlı ürünler.

Malzeme, aşağıdaki hususların bir parçası olarak seçilmelidir: çok katmanlı güvenilirlik kontrolleriTek bir mülke yönelik bir iyileştirme olarak değil.

Neden daha yüksek Tg yeterli değil?

Yüksek bir Tg değeri, reçine genleşmesinin keskin bir şekilde değiştiği noktayı geciktirir, ancak mutlak CTE değerleri, toplam genleşme, kürlenme durumu, nem ve kırılma davranışı da aynı derecede önemlidir. Bitmiş levha geometrisi, malzeme avantajından daha önemli olabilir. Küçük deliklere ve yetersiz bakır boruya sahip çok kalın bir levha, yeniden akıştan sonra bile yine de kırılabilir.

Stackup Sürümü için Malzeme Anlık Görüntüsü

Aşağıdaki değerler Shengyi'nin resmi S1000-2M veri sayfasından alınmıştır ve 1.6 mm 8×7628 numuneye dayalı tipik referans değerleridir.

Core ve prepreg tek bir sistem olarak ele alınmalıdır.

Malzeme ailesi adı, nihai dielektrik kalınlığını belirlemez. Yayınlanan katman yapısı, çekirdek kalınlıklarını, prepreg cam türlerini, reçine içeriklerini, bakır ağırlıklarını, işlenmiş bakırı ve hedef preslenmiş kalınlığı belirtmelidir. Kontrollü empedans gerektiğinde, üretici her yapı için kullanılan tasarım Dk değerini belirtmelidir.

Genel bir Dk'yı tekrar kullanmayın.

Yayınlanan 1 GHz Dk değeri, referans numuneye dayalı bir malzeme karşılaştırma değeridir. Gerçek çekirdekler ve prepregler farklı cam/reçine oranlarına sahiptir. Üretim empedans modeli, yapıya özgü verileri kullanmalı ve numunelerle doğrulanmalıdır.

Düşük Z Ekseni CTE ve Delik Güvenilirliği

Bakır boru ve dielektrik farklı oranlarda genleşir. Tg'nin altında, uyumsuzluk orta düzeydedir; Tg'nin üzerinde ise reçinenin genleşmesi artar. Daha düşük CTE ve daha düşük toplam genleşme, boruya aktarılan gerilimi azaltır, ancak delik geometrisi ve bakır kalitesi belirleyici olmaya devam eder.

En boy oranı ve bitmiş delik boyutu

En boy oranı, yalnızca son kaplama çapından değil, bitmiş levha kalınlığı ve delinmiş delik çapından da hesaplanmalıdır. En boy oranı arttıkça, delik duvarını temizlemek ve silindirin merkezinden düzgün bakır kaplama yapmak zorlaşır.

Tasarım incelemesi şunları içermelidir:

• Son işlem görmüş levha kalınlığı ve kalınlık toleransı;
• Matkap çapı ve bitmiş delik çapı;
• Kayıt toleransından sonra minimum halka şekli;
• Belirtilen minimum ve ortalama delik duvarı bakırı;
• Lehimleme ve yeniden işleme döngülerinin sayısı;
• bağlantı elemanının geçmeli sıkıştırma veya takma kuvvetleri;
• Termal çevrim servis aralığı.

Matkap kalitesi ve iç katman bağlantıları

Takım aşınması, lekelenmeye, lif kopmasına, pürüzlü duvarlara ve konum hatasına neden olabilir. Matkap darbe limiti, S1000-2M standardına, levha kalınlığına, bakır ağırlığına ve cam türlerine göre belirlenmelidir. Giriş ve geri destek malzemeleri, iş mili hızı, ilerleme, geri çekme, istif yüksekliği ve talaş tahliyesi, delik duvarını etkileyen faktörlerdir.

Mikrokesitler, leke giderme, reçine çekilmesi, cam lifleri, iç katman bakır bütünlüğü, kaplama kalınlığı ve köşe kalitesini kontrol etmelidir. Yüksek güvenilirlik gerektiren ürünler için, numuneler yalnızca imalat sonrası durumda değil, simüle edilmiş yeniden akıştan sonra da incelenmelidir.

CAF ve yalıtım aralığı

CAF önleyici performans, göç riskini azaltır, ancak nem kaynaklı arıza, özellik aralığına ve kirliliğe de bağlıdır. Uygun delik-delik ve delik-bakır mesafesini koruyun, iyonik temizliği kontrol edin ve yoğun delinmiş özelliklerin etrafındaki reçine yetersizliği olan bölgelerden kaçının.

Üretim kanıtları şunları içerebilir: üretim testi ve güvenilirlik kanıtıAncak standart süreklilik testi, CAF veya ara bağlantı yeterlilik testinin yerini almaz.

Laminasyon ve Delme Kontrolü

S1000-2M'nin mükemmel mekanik işlenebilirliğe sahip olduğu belirtiliyor, ancak yüksek katmanlı levhalar yine de nitelikli bir pres ve delme işlemine ihtiyaç duyuyor.

Reçine dolgu planlaması

Bakır desen yoğunluğu, prepregin doldurması gereken hacmi değiştirir. Ağır bakır, geniş boşluk alanları ve yerel bakırsız alanlar, reçine yetersizliğine veya aşırı kalınlık değişimine neden olabilir. Üretici, reçine talebi incelemesi yapmalı ve izin verilen yerlerde daha yüksek reçineli prepreg, çok katmanlı yapı veya bakır emme yöntemini kullanabilir.

Simetrik bir katmanlama ve dengeli bakır dağılımı, eğilme ve burulmayı azaltır. Elektrik tasarımında asimetri gerekiyorsa, kalıplama işleminden önce beklenen panel deformasyonu değerlendirilmelidir.

Laminasyon parametreleri

Baskı döngüsü, tam kürleşme ve öngörülebilir preslenmiş kalınlık sağlamalıdır. Vakum, ısıtma hızı, basınç zamanlaması, tepe sıcaklığı, kürleşme süresi, panel yüklemesi ve soğutma kontrol edilmelidir. Kalın paketler, merkez gecikme sıcaklığı açısından değerlendirilmelidir. Sadece baskı tablası sıcaklık kaydı, kitabın merkezinin gerekli kürleşme koşuluna ulaştığını kanıtlamaz.

Kayıt ve sıralı laminasyon

Yüksek katmanlı levhalar, baskı ve pres hareketlerinden kaynaklanan izleri biriktirir. Üretici, panel boyutu için ölçeklendirme, takım ve hizalama yeteneğini tanımlamalıdır. Kör/gömülü delikler veya HDI yapıları, ek termal geçmiş ve hizalama riski ekleyen sıralı laminasyon gerektirebilir.

Lekeleri giderme ve kaplama

Reçine giderme işlemi, aşırı reçine çekilmesine neden olmadan duvarı temizlemelidir. Elektrolizsiz bakır kaplama ve elektrolitik kaplama, delik boyunca homojen olmalıdır. Kalın levhalar için, püskürtme gücü ve çözelti değişimi önem kazanır. Kesitler, yalnızca kenara yakın yerlerden değil, temsili panel konumlarından alınmalıdır.

Diğer Kurşunsuz FR-4 Aileleriyle Karşılaştırma

S1000-2M, yüksek güvenilirlik düzeyine sahip FR-4 sınıfına aittir. Gerçek devre kartı riskine göre Ventec VT-481, daha yüksek Tg değerine sahip Shengyi kaliteleri ve diğer düşük CTE'li kurşunsuz sistemler gibi malzemelerle karşılaştırılmalıdır.

Daha yüksek Tg değerine veya daha düşük kayıp oranına sahip bir malzemeyi ne zaman seçmelisiniz?

Montaj veya servis maruziyeti S1000-2M yeterlilik sınırını aştığında daha yüksek sıcaklık sınıfına geçin. Topoloji ve bakır pürüzlülüğü optimize edildikten sonra kanal simülasyonu başarısız olduğunda daha düşük kayıplı bir malzemeye geçin. Baskın risk yüksek katmanlı ara bağlantı güvenilirliği olduğunda ve elektriksel katmanı yeterli olduğunda S1000-2M'yi koruyun.

Teklif Talebi ve Sıkça Sorulan Sorular

S1000-2M laminat ve eşleşen prepreg özelliklerini, katman sayısını, kart kalınlığını, çekirdek/prepreg istifini, bakır ağırlıklarını, minimum delik ve aralığı, en boy oranını, kaplamalı delik bakırını, kurşunsuz lehimleme sayısını, çalışma sıcaklığını, CAF/IST/termal çevrim gereksinimlerini, IPC sınıfını, empedans tablosunu, numuneleri, yüzey işlemini, kart boyutunu ve yıllık hacmini tam olarak belirtin. Seçilen fabrikada tam yapının zaten onaylanmış olup olmadığını sorun.

S1000-2M düşük kayıplı, yüksek hızlı bir malzeme midir?

Hayır. Yüksek güvenilirlik sağlayan FR-4 bir malzemedir. Resmi veri sayfasında referans numune için 1 GHz'de Df değeri 0.018 olarak belirtilmiştir.

Yüksek katmanlı panolar için uygun olmasını sağlayan nedir?

Yüksek Tg, düşük z ekseni CTE, %2.4 toplam z genişlemesi, güçlü T260/T288/T300 değerleri, CAF karşıtı konumlandırma ve delik içi güvenilirlik.

Yüksek Tg değeri, kaplamalı deliklerin güvenilirliğini garanti eder mi?

Hayır. Delik geometrisi, delme, yüzey temizleme, kaplama, levha kalınlığı ve termal geçmiş kritik önem taşımaya devam etmektedir.

Otomotiv elektroniğinde kullanılabilir mi?

Shengyi, otomotiv elektroniğini bir uygulama alanı olarak listeliyor, ancak bitmiş PCB ve montajın müşterinin yeterlilik ve izlenebilirlik gereksinimlerini karşılaması gerekiyor.

Yüksek Tg değerine sahip başka bir FR-4, test yapılmadan yerine kullanılabilir mi?

Hayır. Önceden emprenye edilmiş yapıların özelliklerini, preslenmiş kalınlığı, CTE'yi, ayrılma süresini, nemi, Dk/Df oranını, işlem ayarlarını ve önceki fabrika yeterlilik testlerini karşılaştırın.

Üretici referansları

• Shengyi S1000-2M ürün sayfası
• Shengyi S1000-2M resmi teknik özellikler sayfası