Друкована плата Shengyi S1000-2M для надійності товстого багатошарового матеріалу

Shengyi S1000-2M — це ламінат FR-4.0 з високим Tg та низьким CTE для високошарових плат , які повинні витримувати безсвинцеву обробку та зберігати надійність покриття наскрізних отворів та ізоляції. Shengyi вирізняється такими характеристиками: Tg 180°C за допомогою ДСК, 185°C за допомогою DMA, Td 355°C, CTE по осі z 41 ppm/°C нижче Tg, 208 ppm/°C вище Tg, загальне розширення по z 2.4% від 50 до 260°C, T260 більше 60 хвилин, T288 протягом 30 хвилин, стійкість до CAF, низьке водопоглинання та придатність для комп'ютерної, комунікаційної, автомобільної та багатошарової продукції.

Матеріал не слід позиціонувати як ламінат з наднизькими втратами. У публічних даних Shengyi зазначено типовий Dk 4.6 та тангенс кута втрат 0.018 на частоті 1 ГГц для зазначеного еталонного зразка. Основною цінністю є термомеханічна надійність у товстих багатошарових матеріалах. Надійна плата S1000-2M все ще потребує консервативної геометрії отворів, контрольованого свердління та видалення плям, рівномірного покриття, балансу міді, суміщення, управління вологістю та визначеної історії складання.

Чому велика кількість шарів збільшує кожен термомеханічний ризик

Кожен додатковий шар додає інтерфейси, розподіл міді, можливості реєстрації, допуски товщини діелектрика та історію ламінування. Плати з високими шарами також часто фізично більші та товстіші, з більшою кількістю роз'ємів та наскрізних отворів. Це означає, що та сама варіація властивостей матеріалу створює більший абсолютний ефект.

S1000-2M зменшує кілька ризиків, пов'язаних з матеріалом, зокрема розширення та теплову витривалість. Він не спрощує геометрію. Вивільнення високого шару слід починати з найгірших структур плати: найменший готовий отвір, найтовстіша локальна мідь, найглибше зворотне свердління, найщільніше поле переходних отворів, найбільший перехід щільності міді та найсуворіший вплив складання.

Чому надійність отвору може бути важливішою за електричні втрати

У багатьох телекомунікаційних, промислових, автомобільних та обчислювальних платах шляхи сигналів достатньо помірні, щоб Df не був обмежувальним фактором. Ризиком польових умов є відкритий гальванічний отвір , переривчастий роз'єм, витік CAF або розшарування після термоциклування. Вибір смоли з меншими втратами, залишаючи агресивну систему отворів незмінною, може призвести до витрат коштів, не зменшуючи ймовірності домінантного відмови.

Метрики надійності потребують геометрії плати

Значення T288 на зразку еталонного ламінату не вказує, як поводиться 4-міліметрова плита з готовим отвором 0.25 мм після трьох пакування та повторної обробки. Це еталонний показник для скринінгу матеріалу. Остаточне рішення має враховувати загальне розширення z, деформацію отвору, покриття, стан смоли, вологість та фактичний тепловий профіль.

Товста дошка, маленький отвір та багаторазове пакування: комбінований ризик

Поєднання товщини, малих отворів та багаторазового нагрівання є важливішим за будь-який інший фактор. Під час пакування смола розширюється вздовж осі z, тоді як мідний циліндр розширюється менше. Циліндр несе циклічну деформацію, часто зосереджену поблизу стику внутрішнього шару або коліна. Менші діаметри та тонше покриття зменшують доступний поперечний переріз втоми.

На інженерному кресленні має бути вказаний готовий отвір, а не лише розмір свердла. Воно повинно визначати гальванічний покриття та готовий допуск, оскільки сумісність прес-фітингів або паяних з'єднувачів залежить від кінцевого діаметра, тоді як надійність гальванічного покриття залежить від процесу його створення.

Планування балансування, реєстрації та заповнення смолою

Для забезпечення балансу слід розробити високошарову стекацію S1000-2M. Симетрія в діелектричній конструкції та розподілі міді зменшує деформацію та робить тиск/тепло ламінування більш рівномірним. Електричні вимоги можуть перешкоджати ідеальній симетрії, але відхилення повинні бути навмисними та переглянутими.

• По можливості, віддзеркалюйте або збалансуйте мідні вантажі навколо центру дошки.
• Використовуйте крадіжку міді в розріджених регіонах, щоб зменшити великі локальні переходи щільності міді.
• Зіставте об'єм препрегової смоли з фактичною топографією міді та зазорами площин.
• Перегляньте щільні поля роз'ємів та переходів окремо від відкритих областей трасування.
• Використовуйте інструменти для панелей та компенсацію ілюстрацій на основі виміряного виробником розмірного переміщення.
• Розмістіть купони для реєстрації та товщини в місцях панелі, де спостерігаються зміни від центру до краю.
• Контролюйте історію нагрівання та кумулятивний рух послідовного ламінування при використанні заглиблених або глухих переходних отворів.

Голодування смолою та дрейф товщини

Занадто мала кількість смоли може залишити пустоти, погану адгезію або збагачені склом межі. Занадто велика кількість смоли може збільшити варіацію товщини та рух. Виробник повинен оцінити потребу в смолі на основі відсотка міді, товщини міді, типу скла та цільового діелектрика. Поперечні перерізи першого виробу повинні порівнювати щільні та розріджені області міді, а не лише зручний зразок.

Реєстрація пов'язана з надійністю отвору

Погана сумісність може зменшити кільцеве кільце та змінити захоплення міді у внутрішньому шарі. Це створює як електричний, так і механічний ризик. Можливість сумісності слід оцінювати за фактичним розміром панелі та кількістю шарів; невелика тестова панель може не відображати виробниче розтягнення та усадку.

Контроль свердління, знебарвлення та покриття

Свердління та гальванічні покриття друкованих плат – це процес, коли матеріальні можливості перетворюються на надійне з'єднання. Висока термостійкість не може відновити забруднену або пошкоджену стінку отвору. Процес повинен створювати чистий, добре активований інтерфейс та однорідний мідний корпус.

Мінімальна кількість міді має бути вимогою до готової плати

Вкажіть застосовний мінімальний стандарт IPC/замовника та будь-які вищі вимоги для конкретного продукту. Перший виріб повинен вимірювати більше одного місця та більше одного розміру отвору, оскільки розподіл покриття залежить від положення та геометрії панелі. Одне середнє значення може приховати тонкий переріз, який контролює довговічність.

Анти-CAF-конструкція для щільних телекомунікаційних та промислових плат

S1000-2M продається з відмінними характеристиками захисту від CAF , що важливо для щільних телекомунікаційних та промислових плат. Матеріал зменшує вразливість, але не може компенсувати погану відстань, пошкодження скло/смола, забруднення або конденсацію.

Якщо кілька доменів напруги мають спільне щільне поле роз'єму, створіть карту напруги, а не застосовуйте один універсальний зазор. Високовольтні та високоімпедансні вузли можуть потребувати більшого інтервалу або покращеного захисту від навколишнього середовища, навіть якщо решта плати має низьку напругу.

Контрольні точки процесу, які найімовірніше зазнають невдачі

Найпоширеніші виробничі збої трапляються на переходах: від щільної до розрідженої міді, від центру панелі до краю, від малого до великого отвору, від наскрізного отвору до зворотного свердління, від першого до наступного циклу ламінування та від голої плати до складання. На цих переходах слід розміщувати контрольні точки.

У плані контролю має бути зазначено, хто перевіряє кожну контрольну точку та що відбувається у разі перевищення ліміту. Цінність даних першого виробу втрачається, якщо виробництву дозволено змінювати стиль скла, мідь, висоту свердлильного пакету, навантаження на покриття або рецептуру преса без ініціювання перевірки.

План кваліфікації для товстих багатошарових матеріалів

Випробування міжз'єднань на напруженість повинні використовувати фактичну геометрію найгіршого випадку. Стандартний зразок товщиною 1.6 мм не є зразком товстої плати з високим шаром. Зразок повинен включати найменший отвір, найдовший ствол, найбільшу вагу міді, найглибше зворотне свердління, найщільніше зміщене поле переходних проводів та заплановане оголення складання.

1. Перевірка матеріалів та конструкції. Підтвердіть точний вміст ламінату/препрегу S1000-2M, партії, скла, смоли, міді та контрольованого TDS.
2. Стек у готовому вигляді. Виміряйте товщину діелектрика/міді, загальну товщину плати, суміщення та деформацію в положеннях панелі.
3. Мікрозрізи ПТГ. Перевірте свердління, видаліть забруднення, з'єднання внутрішніх шарів, мідну стінку, кільцеве кільце та просвердліть отвір.
4. Термічна попередня обробка. Застосуйте заплановану історію паяння/хвильової обробки/селективного оброблення/відновлювальної обробки перед остаточною перевіркою отвору.
5. Надійність міжз'єднань. Використовуйте IST, термоциклування, випробування паянням з флоатом або випробування за вимогами замовника на типовій геометрії.
6. CAF/екологічний. Виконуйте випробування на зміщення вологості там, де напруга, відстань та умови експлуатації створюють ризик.
7. Електричне керування. Перевірте імпеданс та характеристики траси з даними, характерними для конкретної конструкції; не стверджуйте про наднизькі втрати.
8. Базовий рівень виробництва. Архівуйте необроблені вимірювання, зображення, партії матеріалів, записи пресів/свердлильних станів/пластин та межі приймання.

Збій тесту має бути локалізований

Якщо зразок не вдається, визначте, чи знаходиться тріщина в коліні, на стику внутрішнього шару, в центрі ствола, на межі мікровідкриттів або на переході через зворотне свердло. Різні місця розташування вказують на різні причини: геометрію, покриття, свердління/знебарвлення, суміщення або термічне напруження. Загального висновку про «руйнування матеріалу» рідко буває достатньо.

Виберіть S1000-2M за ризиком відмови, а не лише за Tg

Пакет RFQ та виробничих даних

У запиті цінових пропозицій (RFQ) виробнику слід попросити визначити найгірший отвір та запропонований запас продуктивності. Це заохочує надання технічної котирування, а не загального твердження про те, що плата «відповідає можливостям». Постачальник повинен пояснити, як обрана конструкція, свердління, покриття та план випробувань S1000-2M враховують цей найгірший випадок.

Посилання виробника та примітки до випуску

Сторінка продукту Shengyi, наведена нижче, є публічним джерелом інформації про позиціонування надійності S1000-2M та типові довідкові властивості, що використовуються в цій статті. Кошторис виробника повинен містити поточний контрольований паспорт та вказувати точні конструкції серцевини/препрега, оскільки надійність готової плати не може бути звільнена лише від значень на рівні сімейства.

• Офіційна сторінка продукту Shengyi S1000-2M та типові властивості