Baskılı devre kartlarının -55 derece C ile 125 derece C arasında uzun süreli istikrarlı çalışmasını sağlamak için dört temel boyutta sistematik kontrol gereklidir: malzeme seçimi, yapısal tasarım, proses kontrolü ve endüstriyel kontrol, otomotiv elektroniği, havacılık vb. zorlu senaryoların geniş sıcaklık gereksinimlerini karşılayan doğrulama testi.
Çekirdek malzeme seçimi
Alt tabaka seçimi: 125 derecede alt tabakanın yumuşamasını ve deformasyonunu önlemek için X/Y ekseni CTE'si 13 ppm/dereceden küçük veya eşit olan Shengyi S1170 gibi Tg'si 170 dereceye eşit veya daha büyük olan yüksek sıcaklığa dayanıklı plakalar tercih edilmelidir; Rogers RO4350B karbon hidrojen seramik kompozit panel, geniş bir sıcaklık aralığında stabil Dk/Df parametreleri sağlamak amacıyla yüksek frekanslı senaryolar için seçilebilir.
Yardımcı malzeme eşleştirme: Lehim direnci, 150 derecede 1000 saat sonra renk değişikliği veya soyulma olmayan, SF-600 yüksek sıcaklık tipi güneş mürekkebini kullanır; Yüzey işlemi, oksidasyon direncini ve lehim bağlantısı güvenilirliğini dengeleyen, 3-5 μm'lik bir nikel katmanı ve 0,1-0,2 μm'lik bir altın katmanıyla kimyasal nikel altın biriktirme işlemini benimser.
Lehim seçimi: Geniş sıcaklık döngüleri altında lehim bağlantılarının sürünme direnci gereksinimlerini karşılamak ve yüksek sıcaklıklarda lehim bağlantılarının yumuşamasını ve çatlamasını önlemek için 217 derece erime noktasına sahip SnAgCu kurşunsuz lehim (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) kullanılır.
Yapısal tasarım optimizasyonu
Termal stres giderme tasarımı: PCB kartının kenarında 0,5 mm'ye eşit veya daha büyük bir termal genleşme payı ayrılmıştır ve sıcaklık döngüsü altında kartın çatlamasını önlemek için önemli alanlarda 0,3 mm genişliğinde bir stres oluğu yerleştirilmiştir; Analog sinyal bağlantısı, stres yoğunlaşma noktalarını azaltmak için kavisli kablolamayı benimser.
Bakır dengesi ve gözenek yapısı optimizasyonu: Yerel bakır kalınlığındaki aşırı farklılıklardan kaynaklanan bükülmeyi önlemek için kart boyunca bakır dağılımının tekdüzeliğini sıkı bir şekilde kontrol edin; Geçiş deliği kalınlaştırılmış bir bakır tasarımı benimser ve HDI mikro kör delik çapı, eksenel çekme direncini arttırmak için 0,1 mm içinde kontrol edilir.
Termal yönetim düzeni: Güç alanı, hızlı ısı iletimi için bir termal geçiş dizisiyle birleştirilmiş "ızgara+katı" kompozit bakır kaplama tasarımını benimser; Isı birikiminin neden olduğu yerel aşırı ısınmayı önlemek için ısıtma bileşenlerinin dağıtılmış düzeni.
Proses kontrolü
Presleme ve delik işleme: adım presleme parametrelerinin hassas kontrolü, ısıtma hızı 2 derece/dakikadan az veya eşit, iç gerilimi tamamen serbest bırakın ve %0,5'in altında 20'den fazla katmana sahip çok katmanlı levhaların çarpıklığını kontrol edin; Bakır kaplamanın delik üzerindeki tekdüzeliğini ve katmanlar arası yapışmasını sağlamak için sondaj kalıntılarını giderme ve delik duvarını pürüzlendirme işlemini optimize edin.
Kaynak prosesi optimizasyonu: Yeniden akışlı lehimleme nitrojen korumasını benimser (oksijen içeriği 500 ppm'den az veya ona eşit) ve makul sıcaklık bölgesi eğrilerini ayarlar: ön ısıtma bölgesi 150 derece ± 10 derece /60s, sabit sıcaklık bölgesi 180 derece ± 10 derece /80s, tepe değeri 245 derece ± 5 derece /10-15 saniye, lehim bağlantısının IMC katman kalınlığının 0,5-3 μ'de kontrol edilmesini sağlar Artık gerilimi azaltmak için m.
Tam proses kalite kontrolü: AOI otomatik optik inceleme, X-Ray lehim bağlantısı boşluğu tespiti (%5'ten az veya eşit boşluk oranı) ve mikro dilim analizi aracılığıyla, gizli yapısal tehlikelerden kaçınmak için proses kusurları tüm proses boyunca tanımlanır.
Geniş sıcaklık doğrulama ve koruma
Standartlaştırılmış çevresel testler: IPC-TM-650 2.6.7 ve MIL-STD-202 standartlarına göre, -55 derece ~125 derecelik 1000 sıcaklık döngüsünü tamamlayın; empedans değişim oranı %5'ten az veya buna eşit ve izolasyon direnci döngüden sonra 100M Ω'dan büyük veya ona eşit; Olağanüstü senaryolarda soğuk ve sıcak şok testlerini ekleyin, yüksek ve düşük sıcaklık geçişini 1 dakika içinde tamamlayın ve termal yorulma kusurlarını hızlı bir şekilde tarayın.
Ek koruma iyileştirmesi: Anahtar ürünler, yüksek frekanslı sinyal iletimini engellemeden, nemi ve aşındırıcı ortamı izole etmek için silikon bazlı üç dayanıklı boya veya ultra ince flor nano kaplama ile kaplanabilir; Güçlü titreşim senaryolarında, yapısal titreşime karşı direnci daha da artırmak için fr4 takviye çubukları yerel olarak eklenebilir.