PCB Tecnico - Prova e selezione del circuito

Prova e selezione del circuito

1. valutazione dell'affidabilità a lungo termine della scheda finitaIl metodo di prova del circuito IST può essere utilizzato per valutare rapidamente l'affidabilità della scheda multistrato completata. I densi fori passanti della scheda di prova adottano il disegno di serie della catena di Daisy. La prova è sempre progettata per applicare la corrente ad ogni foro passante in modo sincrono. Sotto l'azione della resistenza, sarà generata una temperatura elevata di 150 gradi Celsius. Dopo che l'alimentazione è spenta, può tornare a temperatura ambiente. Il test ciclico IST può sostituire il tradizionale ed estremamente dispendioso test del ciclo termico (solitamente più di 168 ore). Dopo la prova, calcolare quante volte la scheda di prova può sopportare la prova del ciclo termico prima dell'interruzione elettrica

Al fine di valutare la relazione tra la diminuzione del coefficiente di espansione termica dell'asse Z della scheda finita e l'affidabilità a lungo termine di Td, i ricercatori hanno confrontato le prestazioni di vari substrati. Le quattro piastre selezionate sono state vagliate in anticipo per determinare la gamma di dati testati, che possono effettivamente coprire le specifiche di affidabilità della maggior parte delle piastre attualmente sul mercato, e le caratteristiche dettagliate di queste quattro piastre sono riportate nella tabella 1.

In primo luogo, ogni resina da testare è un substrato composto da 7628 panno di vetro per determinare il suo valore CTE. Le schede multistrato spesso hanno valori CTE diversi a causa di combinazioni diverse.

La piastra A è un materiale base tradizionale FR-4 con un Tg di 175°C. L'altra piastra A modificata ha le stesse proprietà di A tranne il coefficiente di espansione termica inferiore nell'asse Z. L'asse Z CTE del prodotto B è uguale a quello del prodotto A, ma il suo Td (350°C) è superiore a quello del prodotto A (310°C); L'asse Z CTE del prodotto C è più basso e il suo Td è anche molto alto. Nella tabella precedente, prima di Tg L'asse Z CTE è anche chiamato α-1CTE, e dopo Tg, è anche chiamato α-2CTE.

La scheda di prova utilizzata per la valutazione è una scheda di 20 strati con uno spessore di 0,105" con un diametro passante del foro di 0,012". Lo spessore obiettivo dello strato di rame elettroplaccato sulla parete del foro è 1,01 mil, lo spessore medio effettivo misurato è di circa 0,7-0,8 mil e lo spessore minimo è anche 0,6 mil. In generale, la variazione della produzione di PCB probabilmente influenzerà questo test. Pertanto, il processo di tutti i campioni è deliberatamente fatto lo stesso al fine di ridurre al minimo l'errore di processo.

I risultati del test IST saranno significativamente diversi anche per lastre con Td diverso. Quelle con Td di 310°C non possono tollerare una prova del ciclo termico superiore a 200 volte. Al contrario, per quelli con un Td di 350°C, la prova del ciclo termico tollerabile ha superato 500 volte. I dati sperimentali confermano che i substrati con un asse Z più piccolo hanno una migliore affidabilità elettrica, ma il grado di influenza non è ancora così evidente di quelli con un alto Td. Inoltre, l'intervallo di impostazione dei parametri sperimentali deve essere ampliato il più possibile per confermare che la riduzione dell'asse Z CTE presenta alcuni vantaggi, e la differenza nell'asse Z CTE tra i campioni deve essere esaminata. In sintesi, all'interno dell'intervallo dei parametri di prova, i risultati preliminari mostrano che il materiale con Td superiore ha un maggior grado di miglioramento dell'affidabilità; per quanto riguarda l'asse Z inferiore CTE, anche se aiuta l'affidabilità, solo il grado di miglioramento è meno significativo.

2. Anti-CAFTil fenomeno di perdita del fascio di vetro anodico CAF è stato al centro della ricerca sui substrati negli ultimi anni. Quando il circuito stampato continua ad essere assemblato densamente e si avvicina alla distanza tra i fori passanti e il calore della saldatura senza piombo aumenta, il CAF attira più attenzione. Questo articolo non intende discutere in profondità questo fenomeno di perdita. Tuttavia, recenti ricercatori hanno scoperto che se l'indurente nel substrato FR-4 viene abbandonato se la formula Dicy viene abbandonata, la sua resistenza al CAF sarà migliore di quella del substrato che utilizza ancora Dicy. La figura 4 mostra i migliori tempi di ciclo in termini di resistenza. Il motivo principale è che Dice è più polare, in modo che l'assorbimento dell'acqua è più grande e più veloce. Il prodotto B e il prodotto C sono substrati non indurenti Dicy e la loro resistenza CAF è migliore di quella del prodotto A contenente Dicy e di altre schede simili. La figura 3 è una scheda di prova a 10 strati composta dal prodotto C. Nella prova, una tensione di bias di 100VDC è stata deliberatamente applicata e il valore medio di resistenza dell'isolamento dei quattro fori è stato misurato durante l'invecchiamento ad alta temperatura e ad alta umidità. I lettori possono chiaramente vedere che più vicina è la distanza del foro, peggiore è l'abilità anti-CAF.

Sei, fattori elettriciLe proprietà elettriche sono altre caratteristiche che devono essere prese in considerazione per i nuovi substrati, soprattutto nel campo ad alta frequenza. Come accennato nell'articolo precedente, la costante dielettrica (Dk) e il fattore di dissipazione (Df) sono due parametri importanti. Per il substrato FR-4 con migliore resistenza al calore, fortunatamente, le prestazioni elettriche non si sono deteriorate troppo. I ricercatori hanno utilizzato un parametro complesso per misurare Dk e Df. La tabella 2 utilizza la guida d'onda a doghe per misurare i valori Dk dei substrati A, B e C e delle altre due piastre concorrenti. La tabella 3 mostra i valori Df dei cinque tipi di lastre sopra indicati. Il substrato utilizzato in questo test è composto da 2116 panno di vetro con un contenuto di colla del 50% da wt.ipcb è un produttore di PCB di alta precisione e di alta qualità, come: PCB isola 370hr, PCB ad alta frequenza, PCB ad alta velocità, substrato ic, scheda di prova ic, PCB di impedenza, PCB HDI, PCB Rigid-Flex, PCB cieco sepolto, PCB avanzato, PCB a microonde, PCB telfon e altri ipcb sono buoni nella produzione di PCB.