PCB科技 - 電路板測試和選擇

電路板 test and selection

1. Evaluation of the long-term reliability of the finished board
The circuit board test method IST can be used to quickly evaluate the reliability of the completed 多層板. 測試板密集通孔採用菊花鏈系列設計. 該測試始終設計為同步向每個通孔施加電流. 在阻力的作用下, 將產生150攝氏度的高溫. 電源關閉後, 它可以恢復到室溫. The cyclic IST test can replace the traditional and extremely time-consuming thermal cycle test (usually more than 168 hours). 測試後, calculate how many times the test board can endure the thermal cycle test before the electrical failure

為了評估成品板Z軸熱膨脹係數降低與Td長期可靠性之間的關係，研究人員比較了各種基板的效能。 預先篩選了四塊選定的板，以確定測試數據的範圍，這確實可以涵蓋當今市場上大多數板的可靠性規範，這四塊板的詳細特性如錶1所示。

首先，待測試的每種樹脂是由762.8玻璃布組成的基材，以確定其熱膨脹系數值。 由於不同的組合，多層板通常具有不同的熱膨脹系數值。

A板是一種傳統的FR-4基材，Tg為175°C。另一種改進的A板與A板具有相同的效能，只是Z軸上的熱膨脹係數較低。 產品B的Z軸熱膨脹係數與產品A相同，但其Td（350°C）高於產品A（310°C）； 產品C的Z軸熱膨脹係數較低，熱膨脹係數也很高。 在上錶中，在Tg之前，Z軸熱膨脹係數也稱為α-1CTE，在Tg之後，也稱為α-2CTE。

用於評估的測試板為20層板，厚度為0.105“，通孔直徑為0.012“. 孔壁上電鍍銅層的目標厚度為1.01密耳, 實際測量的平均厚度約為0.7-0.800萬, 最小厚度也為0.600萬. 一般來說, PCB製造的變化可能會影響該測試. 因此, 有意使所有樣本的過程相同，以儘量減少過程誤差.

對於不同Td的鋼板，IST測試的結果也將顯著不同。 Td為310°C的資料不能承受超過200次的熱迴圈試驗。 相比之下，對於Td為350°C的試驗，耐受熱迴圈試驗已超過500次。 實驗數據證實，Z軸較小的基板具有更好的電力可靠性，但影響程度仍不如Td較高的基板明顯。 此外，必須盡可能擴大實驗參數的設定範圍，以確認减小Z軸熱膨脹係數確實具有一定的優勢，並且還應測試樣品之間Z軸熱膨脹係數的差异。 綜上所述，在試驗參數範圍內，初步結果表明，Td越高的資料可靠性提高程度越大； 對於較低的Z軸熱膨脹係數，雖然它確實有助於提高可靠性，但只有改善程度不太顯著。

2. Anti-CAF
The anodic glass beam leakage phenomenon CAF has been the focus of research on substrates in recent years. 當電路板繼續密集組裝並接近通孔之間的距離時, 無鉛焊接的熱量新增, CAF吸引更多關注. . 本文不打算深入討論這種洩漏現象. 然而, 最近的研究人員發現，如果放弃FR-4基質中的硬化劑，則放弃雙氰胺配方Dicy, 其對CAF的抗性將優於仍使用Dicy的基板. 圖4顯示了阻力方面更好的迴圈時間. 主要原因是狄西更極端, 這樣吸水率更大更快. 產品B和產品C是非Dicy硬化劑基質, 其抗CAF效能優於含Dicy的產品A和其他同類板材. 圖3是由產品C組成的10層測試板. 在測試中, 故意施加100VDC的偏置電壓, 量測了四孔瀝青在高溫高濕老化過程中的平均絕緣電阻值. 讀者可以清楚地看到，孔距越近, 抗CAF能力越差.

六, electrical factors
Electrical properties are other characteristics that must be considered for new substrates, 尤其是在高頻領域. 如前一篇文章所述, the dielectric constant (Dk) and the dissipation factor (Df) are two important parameters. 對於具有改進耐熱性的FR-4基板, 幸運地, 電力效能沒有惡化太多. 研究人員使用了一個複雜的參數來量測Dk和Df. 錶2使用板條型波導量測基板A的Dk值, B, C和其他兩個競爭對手的車牌. 錶3顯示了上述五種類型板的Df值. 本試驗中使用的基材由2116玻璃布組成，其膠水含量為50%（重量百分比）.
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