Da bi se osigurao dugotrajan stabilan rad štampanih ploča na -55 stepeni C do 125 stepeni C, potrebna je sistematska kontrola iz četiri osnovne dimenzije: izbor materijala, konstrukcijski dizajn, kontrola procesa i verifikaciono testiranje, u skladu sa širokim temperaturnim zahtevima oštrih scenarija kao što su industrijska kontrola, automobilska elektronika, vazduhoplovstvo, itd.
Izbor osnovnog materijala
Izbor podloge: Treba dati prednost pločama otpornim na visoke temperature sa Tg većim ili jednakim 170 stepeni, kao što je Shengyi S1170, čija je X/Y osa CTE manja ili jednaka 13ppm/stepen, kako bi se izbeglo omekšavanje podloge i deformacija na 125 stepeni; Rogers RO4350B ugljična hidrogen keramička kompozitna ploča može se odabrati za scenarije visoke frekvencije kako bi se osigurali stabilni Dk/Df parametri u širokom temperaturnom rasponu.
Podudaranje pomoćnog materijala: otpornik za lemljenje koristi solarno mastilo SF-600 tipa visoke temperature, koje nema promjenu boje ili ljuštenje nakon 1000 sati na 150 stepeni; Površinska obrada usvaja proces hemijskog taloženja nikal zlata, sa slojem nikla od 3-5 μm i slojem zlata od 0,1-0,2 μm, balansirajući otpornost na oksidaciju i pouzdanost lemnih spojeva.
Izbor lema: SnAgCu bezolovni lem (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) se koristi, sa tačkom topljenja od 217 stepeni, kako bi se ispunili zahtjevi otpornosti na puzanje lemnih spojeva pod širokim temperaturnim ciklusima i izbjegli omekšavanje i pucanje lemnih spojeva na visokim temperaturama.
Optimizacija konstrukcijskog dizajna
Dizajn za smanjenje termičkog naprezanja: Dozvola za termičku ekspanziju veća ili jednaka 0,5 mm je rezervisana na ivici PCB ploče, a žljeb za naprezanje širine 0,3 mm je postavljen u ključnim područjima kako bi se izbjeglo pucanje ploče pod temperaturnim ciklusom; Analogna signalna veza usvaja zakrivljeno ožičenje kako bi se smanjile tačke koncentracije naprezanja.
Optimizacija ravnoteže bakra i strukture pora: Strogo kontrolirajte ujednačenost distribucije bakra po cijeloj ploči kako biste izbjegli savijanje uzrokovano prevelikim razlikama u lokalnoj debljini bakra; Protočna rupa ima dizajn od zadebljanog bakra, a HDI mikro slijepi prečnik otvora je kontroliran unutar 0,1 mm kako bi se poboljšala aksijalna vlačna otpornost.
Raspored upravljanja toplotom: Područje napajanja usvaja "mreža+čvrsta" kompozitni dizajn bakrene kože, u kombinaciji sa termalnim nizom za brzu provodljivost toplote; Distribuirani raspored komponenti grijanja kako bi se izbjeglo lokalno pregrijavanje uzrokovano akumulacijom topline.
Kontrola procesa
Prešanje i obrada rupa: precizna kontrola parametara koraka presovanja, brzina zagrevanja manja ili jednaka 2 stepena/min, potpuno oslobađanje unutrašnjeg naprezanja i kontrola savijanja višeslojnih ploča sa više od 20 slojeva ispod 0,5%; Optimizirajte proces uklanjanja ostataka iz bušenja i hrapavosti zida rupe kako biste osigurali ujednačenost i međuslojno prianjanje bakrenog premaza na rupu.
Optimizacija procesa zavarivanja: Reflow lemljenje usvaja zaštitu azota (sadržaj kiseonika manji od ili jednak 500ppm) i postavlja razumne krivulje temperaturne zone: zona predgrijavanja 150 stepeni ± 10 stepeni /60s, zona konstantne temperature 180 stepeni ± 10 stepeni /80s, vršna vrednost 245 stepeni / 1 stepen debljine drugog sloja od 1 ± 15 stepeni lemni spoj se kontroliše na 0,5-3 μm kako bi se smanjilo zaostalo naprezanje.
Potpuna kontrola kvaliteta procesa: Kroz automatsku optičku inspekciju AOI, detekciju praznina u lemnim spojevima rendgenskim zrakama (stopa šupljina manja ili jednaka 5%) i analizu mikro preseka, defekti procesa se identifikuju tokom celog procesa kako bi se izbegle skrivene strukturne opasnosti.
Široka temperaturna provjera i zaštita
Standardizovano ispitivanje životne sredine: Prema IPC-TM-650 2.6.7 i MIL-STD-202 standardima, završiti 1000 temperaturnih ciklusa od -55 stepeni ~125 stepeni, zahtevajući brzinu promene impedanse manju ili jednaku 5% i otpor izolacije veći ili jednak 100M Ω nakon ciklusa; dodajte testiranje hladnog i vrućeg udara u ekstremnim scenarijima, kompletno prebacivanje na visoke i niske temperature u roku od 1 minute i brzo pregledajte defekte termičkog zamora.
Dodatno poboljšanje zaštite: Ključni proizvodi se mogu premazati trootpornom bojom na bazi silikona ili ultra-tankim fluornim nano premazom kako bi se izolirali vlaga i korozivni mediji, a da pritom ne ometaju prijenos signala visoke frekvencije; U scenarijima jakih vibracija, fr4 šipke za ojačanje mogu se lokalno dodati kako bi se dodatno poboljšala otpornost konstrukcije na vibracije.