Kako bi se osigurao dugoročni stabilan rad tiskanih ploča na -55 stupnjeva C do 125 stupnjeva C, potrebna je sustavna kontrola iz četiri osnovne dimenzije: odabir materijala, strukturni dizajn, kontrola procesa i verifikacijsko testiranje, u skladu sa širokim temperaturnim zahtjevima oštrih scenarija kao što su industrijska kontrola, automobilska elektronika, zrakoplovstvo, itd.
Izbor materijala jezgre
Odabir podloge: treba dati prednost pločama otpornim na visoke temperature s Tg većim od ili jednakim 170 stupnjeva, kao što je Shengyi S1170, čiji je CTE X/Y osi manji ili jednak 13 ppm/stupnju, kako bi se izbjeglo omekšavanje podloge i deformacija na 125 stupnjeva; Rogers RO4350B ugljik vodik keramička kompozitna ploča može se odabrati za visokofrekventne scenarije kako bi se osigurali stabilni Dk/Df parametri u širokom temperaturnom rasponu.
Usklađivanje pomoćnog materijala: otpornik za lemljenje koristi solarnu tintu SF-600 visokotemperaturnog tipa, koja nema promjene boje ili ljuštenja nakon 1000 sati na 150 stupnjeva; Površinska obrada usvaja kemijski proces taloženja nikla i zlata, sa slojem nikla od 3-5 μm i slojem zlata od 0,1-0,2 μm, balansirajući otpornost na oksidaciju i pouzdanost lemljenog spoja.
Odabir lema: koristi se SnAgCu lem bez olova (Sn96.5Ag3.0Cu0.5), s talištem od 217 stupnjeva, kako bi se ispunili zahtjevi otpornosti na puzanje lemljenih spojeva pod širokim temperaturnim ciklusima i izbjeglo omekšavanje i pucanje lemljenih spojeva na visokim temperaturama.
Optimizacija konstrukcijskog dizajna
Dizajn toplinskog rasterećenja: dopuštenje za toplinsko širenje veće od ili jednako 0,5 mm rezervirano je na rubu PCB ploče, a 0,3 mm široki utor za naprezanje postavljen je u ključnim područjima kako bi se izbjeglo pucanje ploče pod temperaturnim ciklusima; Veza analognog signala koristi zakrivljeno ožičenje kako bi se smanjile točke koncentracije naprezanja.
Ravnoteža bakra i optimizacija strukture pora: Strogo kontrolirajte ujednačenost raspodjele bakra kroz ploču kako biste izbjegli savijanje uzrokovano pretjeranim razlikama u lokalnoj debljini bakra; Prolazni otvor ima zadebljani bakreni dizajn, a promjer HDI mikro slijepog otvora kontrolira se unutar 0,1 mm kako bi se povećao aksijalni otpor na istezanje.
Raspored toplinskog upravljanja: Područje napajanja ima "mreža + čvrsta" kompozitna bakrena obloga, u kombinaciji s toplinskim nizom za brzo provođenje topline; Distribuirani raspored grijaćih komponenti kako bi se izbjeglo lokalno pregrijavanje uzrokovano akumulacijom topline.
Kontrola procesa
Prešanje i obrada rupa: precizna kontrola parametara koraka prešanja, brzina zagrijavanja manja ili jednaka 2 stupnja / min, potpuno otpuštanje unutarnjeg naprezanja i kontrola savijanja višeslojnih ploča s više od 20 slojeva ispod 0,5%; Optimizirajte postupak uklanjanja ostataka bušenja i ohrapavljavanje stijenke rupe kako biste osigurali ujednačenost i međuslojno prianjanje bakrene prevlake na rupu.
Optimizacija procesa zavarivanja: Reflow lemljenje usvaja zaštitu dušika (sadržaj kisika manji ili jednak 500 ppm) i postavlja razumne krivulje temperaturne zone: zona predgrijavanja 150 stupnjeva ± 10 stupnjeva /60 s, zona konstantne temperature 180 stupnjeva ± 10 stupnjeva /80 s, vršna vrijednost 245 stupnjeva ± 5 stupnjeva /10-15 sekundi, osiguravajući da debljina IMC sloja lemni spoj se kontrolira na 0,5-3 μm kako bi se smanjio zaostali napon.
Potpuna kontrola kvalitete procesa: Putem AOI automatske optičke inspekcije, otkrivanja praznina lemnih spojeva rendgenskim zrakama (stopa šupljina manja od ili jednaka 5%) i analize mikro presjeka, procesni nedostaci se identificiraju tijekom cijelog procesa kako bi se izbjegle skrivene strukturne opasnosti.
Široka provjera temperature i zaštita
Standardizirano ispitivanje okoliša: prema standardima IPC-TM-650 2.6.7 i MIL-STD-202, dovršite 1000 temperaturnih ciklusa od -55 stupnjeva ~125 stupnjeva, zahtijevajući stopu promjene impedancije manju od ili jednaku 5% i izolacijski otpor veći ili jednak 100M Ω nakon ciklusa; dodajte ispitivanje hladnog i vrućeg šoka u ekstremnim scenarijima, dovršite prebacivanje visoke i niske temperature unutar 1 minute i brzo provjerite nedostatke toplinskog zamora.
Dodatno poboljšanje zaštite: ključni proizvodi mogu se premazati trootpornom bojom na bazi silikona ili ultratankim nano premazom od fluora za izolaciju vlage i korozivnih medija, a pritom ne ometati visokofrekventni prijenos signala; U scenarijima jakih vibracija, armaturne šipke fr4 mogu se dodati lokalno kako bi se dodatno povećala otpornost konstrukcije na vibracije.