Elektronik tasarım - Endüstri treni ve devre tahtasının önemi

1. FR-4 tabağının sürekli yenilemesi

Kısa sürede devre tahtasının altyapısı genellikle üç ham maddeleri içeriyor: bakra folisi, resin ve güçlendirme maddeleri. Ancak, eğer şu anki substratını daha fazla çalışıp yıllardır değişikliklerini inceleyip, substratların içeriğinin karmaşıklığını tahmin edemeyeceğiz. Devre tahtası üreticilerinin yüksek sıkıcı ihtiyaçları yüzünden ilk özgür dönemde substrat kalitesi için, resin ve substrat performansı ve özellikleri kesinlikle daha karmaşık olacak. Altrat teminatçıların sorunları, ekonomik üretim faydalarını elde etmek için çeşitli müşterilerin ihtiyaçları arasındaki en iyi dengelendirmek ve üretim verilerini genel temin zincirine referans olarak sunmak.

Yıllar boyunca FR-4 tabağının geliştirme tarihini büyük bir görüntü almak üzere bazı operatörler, FR-4 tabağının yorulduğuna daima inanıyorlar, bu yüzden diğer yüksek performans yerine dönüyorlar. Her belirlenme gerekçelerinin arttığı zaman, tabak teminatçısı müşterilerin ihtiyaçlarını yerine getirmek için çok çalışmalı. Son yıllarda, pazarın en açık gelişme treni yüksek Tg tabaklarının talebinin büyük arttırılmasıdır. Aslında TG sorunlarında birçok operatörün anlaşılması, yüksek Tg'nin yüksek etkileşimliliğinin veya daha güveniliğinin olduğunu gösteriyor. Bu kağıtların en önemli amaçlarından biri, sonraki nesil FR-4 tabağı için gereken özelliklerin TG tarafından tamamen ifade edilemeyeceğini açıklamak, böylece güçlü ısı dirençliği için yeni özellikleri göstermek için liderlik özgür çatlama zorluğuna ulaşmak.

2.Endüstri trenleri, altra belirtileri önderler

Bir sürü devam edici endüstri trenleri pazarı terfi eder ve reform tabakları kabul eder. Bu trenler, aşağıda tanımlanan çoklu katı tabak tasarımı trendi, çevre koruma kuralları ve elektrik talepleri içeriyor:

2.1. Çoklu tabak treni tasarlayın

Şu anda PCB'nin tasarlama trenlerinden birisi dönüş yoğunluğunu geliştirmek. Bu hedefi ulaştırmak için üç yöntem var: ilk olarak, çizgi genişliğini ve çizgi mesafeyi azaltın, böylece birim alanına daha çok yoğun dönüştürme yapabilecek; İkincisi devre masası katlarının sayısını arttırmak. Sonunda, por elması ve kurbanın büyüklüğü azaldı.

Ancak, birim alanına daha fazla çizgi dağıtılırken, operasyon sıcaklığı yükselmeye gerek. Ayrıca, devre tahtası katlarının arttığı sayısıyla, tamamlanmış tahta kalın eşzamanlığa bağlı. Aksi takdirde, orijinal kalınlığı korumak için sadece daha ince bir dielektrik katı ile basılabilir. PCB'nin sıcaklığı, sıcaklık toplama yüzünden oluşturduğu delik duvarından sıcaklık stresinin arttığı için Z yönünde sıcaklık genişleme etkisini arttıracak. Daha ince dielektrik katı seçtiğinde, daha fazla yapıştırma içeriği olan substrat ve film kullanılması gerektiğini anlamına gelir. Ancak, eğer yapışkan içeriği yüksektirse, deliğin Z yönündeki sıcak genişleme ve stres tekrar yükselecek. Ayrıca, delikten geçen elmayı kesinlikle açık oranını arttırır; Bu yüzden, deliklerden çarpılmış güveniliğin güveniliğini sağlamak için substratın daha düşük sıcak genişlemesi ve daha iyi sıcak stabiliyeti olmalı.

Yukarıdaki faktörlerin yanında, devre tahtası komponentlerin yoğunluğu arttığı zaman delikler arasındaki düzenleme daha yakın düzenlenecek. Ancak bu cam paketinin sızıntısını daha gerginleştirecek, hatta delik duvarların arasındaki temel cam fiber bile köprüsünü kısa devre içine getirecek. Bu anodik fıstık sızdırma fenomeni (CAF) önümüzdeki bölgeler hakkında endişelenen konulardan biridir. Tabii ki, yeni bir nesil süsler, liderlik sağlamak için sık koşullardan kaçınmak için CAF dirençliği daha iyi olmalı.

2.2 çevre koruma kuralları

Ortamlı kurallar, Avrupa Birliği'nin RoHS ve WEEE yönetimleri gibi siyasi araştırmalarla destratlar için fazla fazla ilaç ekliyor. Tablo belirlerinin formülasyonu etkileyecek. Çoğu kurallarda, ROHS'in ön içeriğini korumasında sınırlar. Yıllardır küçük ön çözücü toplama bitkilerinde kullanıldı. Kıyafetinin erime noktası 183 derece Celsius, fakat fizik kurma sürecinin sıcaklığı genellikle 220 derece Celsius. Küçük gümüş bakır süzgürlüğü (sac305 gibi) yaklaşık 217 derecede erime noktası vardır ve genelde füzyon süzgürlüğü sırasında en yüksek sıcaklık 245 derece Celsius kadar yüksektir. Yükselme sıcaklığının yükselmesi demek oluyor ki substratın, çoklu füseyon kaynağı yüzünden yüzleştirilmiş termal şok saldırısına karşı daha iyi sıcak stabillik olmalı.

RoHS yönetimi de alev retardantıları içeren bazı halogen de, poliodor bifenil PBB ve PBDE dahil. Ancak, PCB substratlarında en sık kullanılan yangın retardantıları tetraodorylbisphenol TBBA, RoHS siyah listesinde değil. Yine de TBBA'yi ısıtırken bulunan tabakların yanlış kül tepkisi yüzünden bazı makine markaları halogen özgür maddeleri kabul etmeyi düşünüyor.

2. 3 Elektrik ihtiyaçları

Yüksek hızlı, geniş banda ve radyo frekanslarının uygulaması, tabağın daha iyi elektrik performansı olmasını sağlayacak, yani dielektrik konstant DK ve kaybetme faktörü DF, ki sadece düşük tutulmalı değil, aynı zamanda bütün tahtada stabil olmalı ve iyi kontrol edilebilir. Bu elektrik ihtiyaçlarıyla karşılaşanlar sıcak stabiliyetinde aynı zamanda daha düşük olmalı. Sadece bu şekilde pazar talebi ve payı arttırılırken alınabilir.

3.Üstratın önemli özellikleri

Yüksek sıcaklık özgür pazarı tarafından gereken ısı stabilliğini düşünmek için, dikkatini çekmek zorunda kalan fiziksel özellikler: cam geçiş sıcaklığı (TG), sıcaklık genişleme koefitörlü CTE ve yüksek sıcaklık sıcaklık özgür sıcaklık için gerekli dirençlik sıcaklığı TD,

Bardak geçiş sıcaklığı, resin substratlarının özelliklerini değerlendirmek için genellikle kullanılan önemli bir indeks. Böyle denilen Tg resin, polimer'in belli sıcaklık menziline ısındığında, resin, oda sıcaklığında, plastik ve yumuşak "masa durumu" yüksek sıcaklığında oda sıcaklığındaki "cam durumu" sıcaklığından oluşacak ve TG'nin farklı özellikleri oldukça farklı olacak.

Tüm maddeler sıcaklık değişikliklerinden dolayı genişleme ve kontrasyon değişiklikleri olacak. TG'nin sıcak genişleme hızı genellikle düşük ve orta olmadan önce. Thermal mekanik analiz (TMA) Temperatura uygun altra boyutların değişikliği kaydedilebilir. Ekstrapolasyona göre, iki kurva tarafından genişletilen noktalar çizginin kesişimini, altratın Tg olduğunu göstermek için kullanabilir. TG'nin önceki ve sonraki eğimin eğimindeki büyük farklılık, ikisinin farklı ısı genişleme oranlarını gösterir, yani ± 1 ve ± 2 sıcak genişleme koefitörü (CTEs) sayesinde, platenin z-cte bitiş platının güveniliğini etkileyecek ve aşağıdaki toplantıya daha önemli, tüm operatörler tarafından görmezden gelemez. Küçük sıcak genişletimle dolu bakra duvarı da daha az stres gösterecek, bu yüzden güvenilir de daha iyi olmalı. Ancak genelde TG'nin oldukça sabitlenmiş sıcaklık noktası olduğuna inanılır. Aslında, tabağın sıcaklığı TG yakınlarına yükseldiğinde, fiziksel özellikleri çok değiştirmeye başlayacak.

Şekil 1. Bu örneğin Tg'i ölçülemek için TMA'nin tanımlaması. Z-aksi tabağının kalıntısı örnek ısınması sırasında yavaşça yükseldiğinde, sıcak genişleme eğri oda sıcaklığı gözlükleri durumundan α- 1cte eğiminden değiştiğinde, yüksek sıcaklığı masa durumuna geçiş α- 2cte eğiminde, geçiş durumuna uygun sıcaklık menzili TG'dir.

TMA test yöntemi de farklı tarama kalorimetri (DSC) ve dinamik termal motor analizi TG'nin iki şekilde ölçülebilir. TMA'den farklı, DSC analizi sıcaklığın değişikliğine uygun tabağın ısı akışını ölçüyor. Endotermik veya eksotermik tepki TG menzilinde resin yükselmesini değiştirecek. TG, DSC tarafından ölçülenmesi konusunda genellikle TMA ölçü sonuçlarından yaklaşık 5 derece Celsius yüksektir. Diğer dinamik termomekhanik analiz metodu DMA, plate modulusu ve sıcaklığı arasındaki ilişkileri ölçülemek, 15 dereceden yüksek olacak ve IPC belirlenmesi TMA ölçüsüyle daha uyumlu olacak.

Tg'nin tamamlanması üzerinde, TMA sıcaklık analiz enstrümanın üstündeki tabağını da yüksek sıcaklık testi masasına yerleştirebilir ve T260 derece yüksek sıcaklık ortamında, 260 derece Celsius, 288 derece Celsius veya 300 derece Celsius denilen Z yönünde farklı bitiş tabakların kırılma zamanı kontrol edebilir. Kısa olarak t288 ve T300, tablo patlaması ve kırık katı olup olmadığını simüle etmek için birkaç kilo özgürsüz çatlama katı olup olmayacak. Şu anda ipc-4101b Yukarıdaki üç praksi özgür bir şekilde FR-4 tabağının büyük reformu olarak kabul edilebilir.

3.2 sıcak genişletimin koefitörlüğünün yorumlanması (CTE)

Çoğu yazılar, yüksek Tg'nin iyi resin kalitesini temsil ettiğini gösterdi, ama bu her zaman lead-free welding davası değil. Genelde yüksek Tg, resin hızlı sıcaklık genişlemeden önce başlangıç sıcaklığını erteleyecek ve tüm sıcaklık genişlemesi, plak türüne göre değişir. Yüksek Tg ile plakaların toplam sıcaklık genişlemesi de daha az. Ayrıca, bazı doldurucu resin'e eklemek de sıcaklığı azaltabilir. 2. Şekil'de gösterilen üç resin materyallerin CTE'nin Tg'nin a materyalden daha yüksek olduğunu gösteriyor. Ama materyal C'nin CTE'nin TG'den hızlı arttığı için tüm sıcaklık genişlemesi A. ve B'nin bir örneğinden daha büyük ve daha kötü olduğunu gösteriyor. Eğer iki materyalin CTE'si TG'den önce ve sonrasında aynı ise, TG'den sonra B materyalin toplam sıcaklık genişlemesi daha yüksek Tg'den daha az olacak.

Ayrıca üç plakaların Tg'in 175 derece Celsius olduğunu görebiliyor, fakat eşit z aksinin sıcak genişleme koefitörü farklıdır ve sıcak genişleme hız ının farkına yol açar. Şekil 3'deki üç maddelerin en önemli farkı TG α- 2cte ile farklıdır. Bir kelime olarak, tabağın bütün sıcak genişleme koefitörünün düşürmesi, delik bakra duvarının güveniliğini geliştirmek için yardımcı olacak.

Aslında, bu her zaman olay değil! Başka önemli özellikler konuşmaya devam etmeden önce, ilk olarak TG ile CTE arasındaki ilişkileri açıklamalıyız. Yüksek Tg plakasının avantajlarından biri z aksinin sıcak genişleme koefitörü düşük, bu yüzden genel ısı genişlemesi düşük. Bu nedenle TG'den sonra hızlı sıcak genişlemenin tehlikeli görüntüsünü gecikleyebilir ve bakra duvarında kalan stresini azaltır.

Ancak birkaç özel durumda, yüksek Tg tabağının CTE düşük Tg tabağından daha büyük olabilir. Bu yüzden, plak seçirken CTE'yi hesaplamalıdır. Her platenin Tg aynısı olsa da, CTE de farklı olabilir. Ateş döngüsü test edildiğinde, delik bakra duvarından hissettiği stres de farklı olacak. Şekil 3'deki materyal C, aynı zamanda yüksek Tg ve düşük CTE'nin ikili avantajları var.