Ламінат для друкованої плати KB-6167F: Керівництво з виготовлення та складання надійних багатошарових друкованих плат

Коли в проекті вказано ламінат для друкованої плати KB-6167F, вимога зазвичай пов'язана з термічною надійністю, багатошаровою конструкцією та стабільним виробництвом, а не просто з бажанням використовувати інший матеріал FR-4. KB-6167F - це система ламінату/препрегу Kingboard FR-4.0, призначена для високонадійних багатошарових застосувань, з високою температурою стиснення (Tg), низьким тепловим розширенням по осі Z, сумісністю без свинцю та здатністю запобігати CAF.

Однак для інженерної або закупівельної команди визначення KB-6167F є лише однією частиною рішення щодо виробництва. Готова друкована плата все ще залежить від затвердженого укладання, діелектричної конструкції, процесу ламінування, свердління, покриття, контролю розмірів та перевірки. Якщо вимогою є готова друкована плата, процес складання також повинен узгоджуватися з виготовленою платою.

Highleap Electronics є виробником друкованих плат та постачальником послуг з складання друкованих плат. Ми не виробляємо ламінат KB-6167F. Ми виготовляємо друковані плати та зібрані друковані плати, використовуючи матеріали та специфікації, затверджені замовником. Для проекту KB-6167F наша роль полягає в тому, щоб перетворити затверджені вимоги до матеріалів на контрольований, повторюваний процес виробництва друкованої плати та, за запитом, перенести ту саму плату на складання та тестування компонентів.

Чому варто обрати ламінат для друкованої плати KB-6167F для високонадійних багатошарових плат?

KB-6167F призначений для конструкцій друкованих плат, де звичайна конструкція FR-4 загального призначення може не забезпечити бажаного теплового та розмірного запасу. Технічна інформація Kingboard визначає матеріал як багатофункціональну фенольно-затвердівану смоляну систему з високою температурою нагрівання (Tg) та неорганічними наповнювачами. Він також описаний для друкованих плат з великою кількістю шарів та безсвинцевих застосувань, що робить матеріал актуальним для багатошарових виробів, які зазнають повторних температурних коливань під час виготовлення та складання.

Властивості матеріалів, що мають значення для виробництва друкованих плат

• Високий ТГ: Опублікована Kingboard типова температура нагрівання DSC становить 175°C, зі значенням специфікації щонайменше 170°C за зазначених умов випробування.
• Низький CTE осі Z: Опубліковане типове значення Альфа 1 становить 40 ppm/°C, а Альфа 2 — 230 ppm/°C, з типовим розширенням по осі Z на 2.6% від 50 до 260°C.
• Термостійкість: Опублікований типовий час польоту Т-260 перевищує 60 хвилин, а Т-288 — 35 хвилин згідно з заявленим методом TMA.
• Можливості боротьби з CAF: Матеріал описується як такий, що має підвищену стійкість до CAF, що стосується щільних багатошарових структур.
• Придатність для використання без свинцю: Kingboard позиціонує матеріал для обробки без свинцю та високої термостійкості.

Ці характеристики корисні, оскільки надійність друкованої плати значною мірою залежить від того, що відбувається з платою під час термічної обробки. Багатошарова друкована плата розширюється та стискається залежно від температури, а система діелектричних та мідних з'єднань повинна залишатися механічно сумісною. Тому менше розширення по осі Z може бути важливим фактором, коли конструкція має велику кількість шарів або значною мірою залежить від наскрізних отворів з гальванічним покриттям.

Водночас, властивості матеріалу не слід плутати з гарантією готової плати. Той самий ламінат може давати різні результати залежно від фактичної конструкції осердя/препрега, розподілу міді, товщини плати та виробничого процесу. Для клієнта, який обирає KB-6167F, правильним підходом є дотримання затверджених вимог до матеріалу, пов'язаних з повною конструкцією друкованої плати.

Послуга Highleap з виготовлення матеріалів для ламінованих друкованих плат підтримує проекти, в яких клієнти визначають конкретні системи ламінованих матеріалів. Це корисно, коли клас матеріалу вже визначено, і залишається лише спроектувати та виготовити плату відповідно до цієї вимоги.

Як слід вбудовувати KB-6167F у багатошаровий стек друкованих плат?

Друкована плата KB-6167F не повинна визначатися лише назвою матеріалу. Остаточна діелектрична геометрія створюється комбінацією осердя, препрегів, видів скла, вмісту смоли, мідних ваг та ламінування. З цієї причини визначення стека є одним з найважливіших кроків перед початком виготовлення.

Інформація про стек, яку слід виправити перед виробництвом

• Кількість шарів та послідовність шарів
• Товщина серцевини та схвалена конструкція ламінату
• Тип препрега та необхідна товщина пресованого діелектрика
• Мідні ваги внутрішнього та зовнішнього шарів
• Остаточна товщина та допуск дошки
• Опорні площини для критичних сигналів
• Цільові значення та допуски контрольованого імпедансу, якщо це застосовується
• Через структуру, розміри свердла та вимоги до готового отвору

Опубліковані Kingboard довідкові електричні дані для KB-6167F вказують діелектричну проникність 4.8 на частоті 1 МГц та 4.6 на частоті 1 ГГц для зазначених умов випробування з травленням та 50% вмістом смоли. Опублікований тангенс кута втрат становить 0.015 на частоті 1 МГц та 0.016 на частоті 1 ГГц за тим самим заявленим методом випробування. Це корисні довідкові дані на рівні матеріалу, але їх не слід розглядати як одне універсальне значення Dk/Df для кожного виробничого стеку.

Для плати з контрольованим імпедансом фактична товщина діелектрика та геометрія доріжок мають безпосереднє значення. Підхід Highleap до вибору матеріалу для високошвидкісних друкованих плат може допомогти співвіднести вимоги до матеріалу з електричними вимогами плати. Остаточний розрахунок повинен використовувати затверджену конструкцію, а не загальне припущення FR-4.

Можливості Highleap щодо інженерії стекування шарів друкованих плат також можна використовувати для перевірки фізичної збірки перед виробництвом. Це особливо цінно, коли клієнт має існуючу конструкцію KB-6167F, але потребує перетворення стекування на стабільну виробничу конструкцію.

Для складних багатошарових плат, рішення щодо укладання також повинні враховувати баланс та суміщення міді. Товщину діелектрика, яка виглядає правильно в електричній моделі, може бути важко підтримувати, якщо малюнок міді, конструкція препрега та умови пресування не враховуються разом.

Що слід контролювати під час виробництва друкованої плати KB-6167F?

KB-6167F розроблено для забезпечення високонадійної матеріальної платформи, але заводський процес все ще визначає, чи буде запланована конструкція відтворена послідовно. Для багатошарової друкованої плати з певним матеріалом ламінування, свердління, гальванічні покриття та контроль слід планувати як один виробничий ланцюг.

Ламінування та реєстрація

Опублікована інформація про матеріал описує широкий діапазон обробки для багатошарових застосувань та підкреслює здатність витримувати численні температурні коливання. У виробництві затверджений стек все ще потребує перетворення на відповідну конструкцію преса. Процес ламінування друкованих плат Highleap зосереджений на контролі процесу багатошарового скріплення, нарощуванні діелектрика та міжшаровій реєстрації.

Свердління та покриття наскрізних отворів

Низьке розширення по осі Z особливо важливе для надійності наскрізного отвору з покриттям, оскільки стовбур отвору та навколишній діелектрик зазнають теплового розширення під час виготовлення та складання. Характеристика матеріалу підтримує конструкційну мету, але виробник все одно повинен контролювати якість свердління, підготовку стінок отвору, видалення плям та міднення.

DFM перед випуском у виробництво

Перед виготовленням оснастки та об'ємним виробництвом слід провести перевірку друкованої плати методом DFM . Для багатошарової плати KB-6167F корисні перевірки включають кільцеві кільця, відстань між свердлами та міддю, баланс міді, товщину плати, вимоги до реєстрації та можливість запропонованого розміщення елементів. Ранній огляд особливо цінний, якщо плата містить багато шарів або жорсткі механічні допуски.

Перевірка та перевірка виготовлення

Залежно від вимог замовника до якості, перевірка може включати AOI, електричні випробування, перевірку розмірів та інші перевірки, пов'язані з процесом. Там, де імпеданс контролюється, затверджені вимоги до імпедансу повинні бути простежені до процесу укладання та виготовлення. Послуга виготовлення друкованих плат Highleap забезпечує виробничий шлях для багатошарових плат від виробничих даних до остаточної перевірки та випробувань.

Мета — узгодженість. Плита, виготовлена ​​з певного матеріалу, не повинна покладатися на припущення, що сам ламінат компенсує неконтрольоване виготовлення. Затверджена конструкція, параметри процесу та план перевірки повинні працювати разом.

Чи підходить KB-6167F для безсвинцевих та високотермічних друкованих плат?

Kingboard чітко визначає позиціонування матеріалу KB-6167F для конструкцій друкованих плат без використання свинцю та високої термостійкості. Його заявлена ​​типова температура нагрівання (Tg) 175°C, температура нагрівання (T-260) понад 60 хвилин, температура нагрівання (T-288) понад 35 хвилин та розширення по осі Z на 2.6% від 50 до 260°C забезпечують корисні орієнтири при оцінці матеріалу для плат, що піддаються підвищеним температурам обробки.

Чому важливі теплові дані

Друкована плата не сприймає температуру як єдине число. Під час виготовлення та складання плата проходить через різні теплові умови, і мідні, діелектричні та гальванічні структури реагують на ці зміни. Ось чому результати вимірювання Tg, коефіцієнта теплового розширення по осі Z, термічного напруження по осі Z є більш корисними, якщо їх розглядати разом.

Опубліковані Kingboard дані також виявляють чудову розмірну стабільність, низьке поглинання вологи та стійкість до CAF. Для щільних багатошарових плит ці характеристики можуть підтримувати цілі надійності конструкції. Їх все ж слід оцінювати відповідно до фактичного середовища продукту та вимог до кваліфікації, а не розглядати як універсальні гарантії.

Де KB-6167F може бути комерційно застосований

Опублікована інформація про застосування включає побутову електроніку, автомобільну електроніку, прилади та блоки живлення, тоді як інша інформація про матеріали Kingboard визначає плати з великою кількістю шарів, високоякісні сервери та інфраструктуру бездротового зв'язку як відповідні застосування. Відповідне застосування залежить від повної специфікації друкованої плати, а не лише від назви ламінату.

Для клієнта, який створює високонадійний промисловий або електронний продукт, Highleap може виготовити зазначену плату KB-6167F відповідно до затвердженої конструкції. Для проектів, де плата є частиною промислового контролю, контрольно-вимірювального обладнання або продукту, пов'язаного з живленням, наші можливості промислового виробництва друкованих плат можуть бути узгоджені з тими ж вимогами до матеріалів та виготовлення. Ключова комерційна перевага полягає в тому, що вимоги до матеріалів можуть залишатися фіксованими, тоді як виробничий процес розробляється навколо фактичної плати.

Як Highleap може виробляти та збирати друковані плати KB-6167F?

Після визначення вимог до матеріалів, укладання та виготовлення залишається питання виконання. Highleap Electronics забезпечує як виготовлення, так і складання друкованих плат, що дозволяє проекту KB-6167F перейти від затвердженої конструкції без використання плати до готової друкованої плати без зміни постачальників між цими двома етапами.

Для виготовлення голих друкованих плат

Виробнича упаковка повинна чітко ідентифікувати KB-6167F разом із затвердженою конструкцією осердя та препрегу, розташуванням шарів, вагою міді, товщиною плати, обробкою поверхні, вимогами до свердління та критеріями якості. Якщо імпеданс контролюється, цільові значення та допуски повинні бути включені до розташування.

Для проектів, що вимагають конкретних матеріалів, ця документація важлива, оскільки постачальник не повинен замінювати ламінат іншим лише тому, що він виглядає електрично чи механічно схожим. Будь-який альтернативний матеріал має бути перевірений та схвалений замовником перед початком виробництва.

Для складання друкованих плат та готових друкованих плат

Послуга складання друкованих плат компанії Highleap може розширити проєкт від виготовлення плати до поверхневого монтажу, перевірки та тестування відповідно до вимог замовника. Версія друкованої плати, специфікація матеріалу, дані розміщення та складальні креслення повинні бути синхронізовані із затвердженою версією плати.

Для клієнтів, які хочуть, щоб один постачальник керував виробництвом, постачанням компонентів та складанням, складання друкованих плат "під ключ" забезпечує інтегрований шлях від виробництва друкованої плати до закупівлі компонентів, складання та тестування. Це може спростити комунікацію, коли проект має фіксовані вимоги до ламінату, такі як KB-6167F.

Етап котирування – це правильний момент для встановлення цих вимог. Запит на котирування друкованих плат від Highleap можна використовувати для подання виробничих даних та визначення того, чи є вимога виготовленням друкованих плат без додавання друкованих плат, виробництвом прототипів, серійним виробництвом чи повною друкованою платою (PCBA).

Найголовніше, що комерційні відносини повинні залишатися технічно точними: Highleap не виробляє ламінат KB-6167F. Ми виготовляємо друковані плати та друковані плати, використовуючи затверджену замовником специфікацію матеріалу KB-6167F та узгоджені виробничі вимоги.

Технічне посилання: Публічна технічна інформація щодо ламінату Kingboard KB-6167F / KB-6067F. Типові значення залежать від конструкції та умов випробувань. Виробництво повинно регулюватися останньою затвердженою замовником специфікацією Kingboard.