Տեսանելի շերտը պատում է ճկուն տպագիր սխեմայի տախտակում

Մերկը ստուգելիս ճկուն տպատախտակ , դուք կարող եք նկատել վառ մետաղական մակերեսներ: Այս փայլուն տարածքները հաճախ ստեղծում են ընդհանուր սխալ պատկերացում տախտակի արտաքին կառուցվածքի վերաբերյալ: Դուք կարող եք ենթադրել, որ ծածկույթը ծածկում է ամբողջ արտաքին տեսքը: Ոչ, երեսպատումը հիմնականում առաջնային տեսանելի շերտը չէ: Գերիշխող տեսանելի շերտը իրականում ծածկույթն է, որը սովորաբար պոլիիմիդային թաղանթ է: Ծաղկապատումը ծառայում է որպես մակերեսի հարդարում և հայտնվում է միայն հատուկ, ընտրողաբար բաց տարածքներում:

Ճարտարագետների և գնումների թիմերի համար կարևոր է պղնձի հիմքի, ծածկույթի և մակերեսային ծածկույթի միջև ճշգրիտ փոխհարաբերությունները հասկանալը: Սխալ ծածկույթի նյութի կամ բաց տարածքի նշումը կարող է հանգեցնել ճկման ընթացքում միկրոճաքերի: Այն կարող է նաև նվազեցնել հավաքի բերքատվությունը կամ առաջացնել դաշտի վաղաժամ ձախողում: Այս ուղեցույցում մենք կուսումնասիրենք ճկուն սխեմաների անատոմիան: Դուք կիմանաք, թե ինչու է երեսպատումը կիրառվում ընտրովի, ինչպես գնահատել մակերեսի հարդարման տարբերակները և ձեր շարվածքում ծածկույթը նշելու եղանակները:

Հիմնական Takeaways

• Ճկուն սխեմաների մեծ մասի հիմնական տեսանելի մեկուսիչ շերտը պոլիիմիդային ծածկույթն է, այլ ոչ թե ծածկը:

• Մակերեւութային ծածկույթը (օրինակ՝ ENIG, Hard Gold կամ Tin) ընտրովիորեն կիրառվում է միայն բաց բարձիկների, միջանցքների և միակցիչի մատների վրա՝ ապահովելու զոդման հնարավորությունը և կանխելու օքսիդացումը:

• Դինամիկ ճկման տարածքներում ծածկույթի կիրառումը մեծացնում է կոշտությունը և մեխանիկական ձախողման վտանգը:

• Մակերեւույթի ճիշտ հարդարման ընտրություն ճկուն տպագիր տպատախտակները պահանջում են պահպանման ժամկետի հավասարակշռում, միակցիչի համատեղելիություն և հավաքման ջերմաստիճանի սահմանափակումներ:

FPC-ի անատոմիա. ծածկույթն ընդդեմ մակերեսային ծածկույթի

Հասկանալու համար, թե իրականում ինչ եք տեսնում մերկ ճկուն սխեմայի վրա, դուք պետք է նայեք դրա հիմքի շերտերին: Յուրաքանչյուր շերտ ծառայում է որոշակի մեխանիկական և էլեկտրական նպատակների:

The Base Copper

Արտադրողները փորագրում են հաղորդիչ հետքերը պինդ պղնձե փայլաթիթեղից: Սովորաբար դուք կհանդիպեք երկու տեսակի պղնձի: Գլանափաթեթավորված (ՀՀ) պղինձը ունի երկարավուն հատիկավոր կառուցվածք: Սա այն դարձնում է իդեալական դինամիկ ճկման համար: Էլեկտրական ավանդադրված (ED) պղինձն ունի ուղղահայաց հատիկի կառուցվածք: Այն ավելի լավ է համապատասխանում ստատիկ ճկուն ծրագրերին: Անկախ տեսակից՝ մերկ պղինձը խիստ ենթակա է օքսիդացման։ Եթե ​​մնում է անպաշտպան, շրջակա միջավայրի խոնավությունը և օդը արագորեն քայքայում են պղինձը: Սա քայքայում է հաղորդունակությունը և փչացնում է զոդման ունակությունը:

The Coverlay (Իսկական տեսանելի շերտ)

Քանի որ մերկ պղինձը հեշտությամբ քայքայվում է, արտադրողները պետք է պաշտպանեն այն: Նրանք ծածկոց են կիրառում հետքերը պաշտպանելու համար: Ծածկույթը գործում է որպես կոշտ տախտակի զոդման դիմակի ճկուն համարժեք: Այն սովորաբար բաղկացած է պոլիիմիդային (PI) թաղանթից, որը կապված է ակրիլային կամ էպոքսիդային սոսինձով: Երբ դուք նայում եք ճկուն միացմանը, այս պոլիիմիդային շերտը այն է, ինչ դուք հիմնականում տեսնում եք: Այն ծածկում է տախտակի մակերեսի ավելի քան 90%-ը: Ծածկույթը ապահովում է կրիտիկական էլեկտրական մեկուսացում: Այն նաև ապահովում է ամուր ֆիզիկական պաշտպանություն քերծվածքներից, փոշուց և խոնավությունից:

Մակերեւութային ծածկույթ (բացված մետաղական շերտ)

Դուք չեք կարող զոդել բաղադրիչները ուղղակիորեն պոլիիմիդային ծածկույթի միջոցով: Արտադրողները պետք է միտումնավոր բացեն 'պատուհանները' ծածկույթում: Նրանք բացահայտում են բազային պղնձը բաղադրիչի բարձիկների, Zero Insertion Force (ZIF) միակցիչի կոնտակտներում և փորձարկման կետերում: Մակերեւութային ծածկույթը վերջնական քիմիական կամ էլեկտրոլիտիկ ավարտն է, որը կիրառվում է բացառապես այս բաց տարածքներում: Այն պաշտպանում է տեղայնացված պղինձը օքսիդացումից՝ միաժամանակ ապահովելով հուսալի մակերես զոդման կամ մեխանիկական շփման համար: Ծաղկապատումը համընդհանուր ծածկույթ չէ: Դա բարձր նպատակային մետաղական ավարտ է:

Ինչու է երեսպատումը ընտրովիորեն կիրառվում (ճարտարագիտություն և ծախսերի իրողություններ)

Դուք կարող եք զարմանալ, թե ինչու մենք պարզապես չենք պատում ամբողջ պղնձի շերտը նախքան ծածկույթը կիրառելը: Մակերեւույթի ծածկույթների համընդհանուր կիրառում a ճկուն տպատախտակը ներկայացնում է խիստ մեխանիկական և էլեկտրական տույժեր:

Մեխանիկական ճկունության ռիսկեր

Ծաղկապատման մետաղներն ունեն տարբեր ֆիզիկական հատկություններ, քան հիմնական պղնձը: Մետաղները, ինչպիսիք են նիկելը և ոսկին, ի սկզբանե փխրուն են: Գլանափաթեթավորված պղինձը գեղեցիկ ճկվում է: Նիկելի կոտրվածքները նույն սթրեսի տակ են: Եթե ​​դուք լրիվ հետք վազք եք կատարում, դուք ոչնչացնում եք տախտակի դինամիկ թեքության շառավիղը: Երբ դուք թեքում եք ամբողջովին պատված հետքը, կոշտ նիկելի ներքևի շերտը ճաքում է: Այս միկրո ճեղքերը տարածվում են պղնձի հիմքի մեջ: Ի վերջո, հետքն ամբողջությամբ կոտրվում է, ինչը հանգեցնում է աղետալի բաց սխեմաների:

Ծախսերի արդյունավետություն

Թանկարժեք մետաղները նպաստում են մակերեսի հարդարման ծախսերին: Գործընթացները, ինչպիսիք են ENIG-ը (Electroless Nickel immersion Gold) կամ Hard Gold-ը, օգտագործում են թանկարժեք տարրեր: Պալադիումը և ոսկին կրում են հումքի բարձր ծախսեր: Ընտրովի ծածկույթը սահմանափակում է այս թանկարժեք մետաղները միայն ֆունկցիոնալ շփման կետերով: Ծածկույթը տեղայնացնելով բարձիկների և միակցիչի մատների վրա՝ դուք օպտիմալացնում եք արտադրության ծախսերը: Ոչ ֆունկցիոնալ հետագծային տարածքներում ոսկու կիրառումը վատնում է կապիտալը:

Ազդանշանի ամբողջականություն և դիմադրություն

Շարունակական ծածկույթը փոխում է ձեր հաղորդիչ հետքերի ֆիզիկական չափերը: Սա խաթարում է վերահսկվող դիմադրության դիզայնը: Երբ դուք կիրառում եք երեսպատում ամենուր, երեք փոփոխականներ անկանխատեսելիորեն փոխվում են.

1. Հետքի հաստությունը. երեսպատումը ուղղահայաց բարձրություն է ավելացնում պղնձի գծին:

2. Հետքի երկրաչափություն. Քիմիական ծածկույթը կարող է փոխել հետքի խաչմերուկի ձևը:

3. Դիէլեկտրիկ հեռավորություն. հետքի մակերեսի և հղման հարթության միջև բացը տեղաշարժվում է:

Սալիկապատումը բաղադրամասերի բարձիկներում սահմանափակելով՝ ձեր բարձր արագության ազդանշանի հետքերը մնում են միատեսակ: Նրանք պահպանում են պղնձի ճշգրիտ չափերը, որոնք սահմանված են նախնական փորագրման գործընթացում:

Ճկուն տպագիր տպատախտակների մակերեւութային ծածկույթի ընտրանքների գնահատում

Մակերեւույթի ոչ բոլոր հարդարումները ծառայում են նույն նպատակին: Դուք պետք է ընտրեք ավարտը՝ հիմնվելով ձեր հավաքման միջավայրի, պահպանման ժամկետի կարիքների և մեխանիկական միջերեսների վրա:

Էլեկտրական նիկելի ընկղմման ոսկի (ENIG)

ENIG-ը արդյունաբերության ամենահայտնի ավարտվածքներից մեկն է: Այն պղնձի վրա նստեցնում է նիկելի շերտ, որին հաջորդում է ընկղմամբ ոսկու բարակ շերտ:

• Լավագույնը` նուրբ հարթության բաղադրիչների, հարթ մակերեսների և հուսալի զոդման համար: Ոսկին կանխում է օքսիդացումը, մինչդեռ նիկելը գործում է որպես խոչընդոտ շերտ:

• Սահմանափակումներ. Նիկելի ենթաշերտը կոշտ է: Դուք պետք է խստորեն պահեք ENIG-ը թեքված գոտիներից: Եթե ​​ծածկույթի բացվածքը տարածվում է ծալովի տարածքի մեջ, ապա նիկելը կկոտրվի ճկման ժամանակ:

Կոշտ ոսկի

Կոշտ ոսկին օգտագործում է էլեկտրոլիտիկ պրոցես՝ ավելի հաստ, ավելի կոշտ ոսկու համաձուլվածքը պահելու համար: Այն պարունակում է հետքի տարրեր, ինչպիսիք են կոբալտը, երկարակեցությունը բարձրացնելու համար:

• Լավագույնը՝ ZIF միակցիչի մատների, սահող կոնտակտների և այն տարածքների համար, որոնք պահանջում են բարձր ֆիզիկական մաշվածության դիմադրություն: Այն գոյատևում է հարյուրավոր ներդրման ցիկլեր:

• Սահմանափակումներ. Այն թանկ է և չափազանց փխրուն: Ձեզ անհրաժեշտ են դիզայնի հատուկ կանոններ՝ ապահովելու համար, որ թեքության հատվածը ֆիզիկապես առանձնացված է կոշտ ոսկե մատներից:

Immersion Tin & Immersion Silver

Այս ավարտվածքները բարակ թիթեղի կամ արծաթի շերտ են դնում անմիջապես բաց պղնձի բարձիկների վրա:

• Լավագույնը՝ մեծ ծավալով, ծախսերի նկատմամբ զգայուն հավելվածների համար: Նրանք առաջարկում են հիանալի հարթ մակերևույթներ՝ նուրբ զոդման համար:

• Սահմանափակումներ. Նրանք տառապում են պահպանման կարճ ժամկետից: Երկուսն էլ ենթակա են վնասների և աղտոտման: Դուք պետք է դրանք պահեք խիստ վերահսկվող, վակուումային կնքված միջավայրում, նախքան հավաքելը:

Օրգանական զոդման պահպանակ (OSP)

OSP-ն ջրի վրա հիմնված օրգանական միացություն է: Այն ընտրողաբար կապվում է պղնձի հետ՝ ձևավորելով միկրոսկոպիկ պաշտպանիչ շերտ։

• Լավագույնը՝ շատ էժան, առանց կապարի զոդման համար: Այն պահում է բարձիկները կատարյալ հարթ՝ առանց որևէ մետաղական հաստություն ավելացնելու:

• Սահմանափակումներ. Այն առաջարկում է զրոյական պաշտպանություն ֆիզիկական մաշվածությունից: OSP-ն արագորեն քայքայվում է առաջին ջերմային ցիկլից հետո: Այն վատ է հարմարեցված բազմաբնակարան վերամշակման հավաքների համար:

Մակերեւույթի ավարտի համեմատական ​​աղյուսակ

Անցքով ծածկույթ (PTH) ընդդեմ մակերևույթի հարդարման

Ինժեներները հաճախ շփոթում են մակերևույթի երեսպատումը միջանցքային ծածկույթի հետ: Թեև երկուսն էլ ներառում են մետաղի ավանդադրում, նրանք ծառայում են միանգամայն տարբեր կառուցվածքային դերեր ա ճկուն տպագիր տպատախտակների ձևավորում:

Երկու գործընթացների տարբերակում

Կառուցվածքային ծածկույթը միացնում է տախտակի տարբեր շերտերը: Արտադրողները պղնձը տեղադրում են ներսում՝ փորված անցքերի միջոցով: Սա ապահովում է էլեկտրական շարունակականությունը վերին և ստորին շերտերի միջև: Մենք սա անվանում ենք Plated Through-Hole (PTH) տեխնոլոգիա: Մակերեւութային պաշտպանիչ ծածկույթը տարբեր է: Այն վերջնական ավարտն է, որը կիրառվում է բարձիկների և PTH օղակաձև օղակների վրա՝ պղնձը օքսիդացումից պաշտպանելու համար: PTH-ն կառուցում է շղթայի կառուցվածքը: Մակերեւութային ավարտվածքները պաշտպանում են ինտերֆեյսը:

PTH Flex տախտակներում

Ճկուն ենթաշերտերի մեջ երեսպատումը բերում է արտադրության եզակի մարտահրավերների: Flex տախտակները հիմնված են ակրիլային կամ պոլիիմիդային սոսինձների վրա: Այս սոսինձները ցուցադրում են ջերմային ընդլայնման բարձր գործակից (CTE): Հավաքման վերամշակման ժամանակ տախտակը տաքանում է: Սոսինձները արագորեն ընդլայնվում են Z առանցքի երկայնքով: Այս ընդլայնումը ձգում է պղնձե տակառը անցքի անցքի ներսում: Եթե ​​պղնձի ծածկը չափազանց բարակ է, ապա տակառը պատռվում է: Z առանցքի այս լարվածության կառավարումը պահանջում է բարձր վերահսկվող էլեկտրոլիտիկ պղնձի նստեցում:

Դիզայնի կանոնների ստուգում (DRC) լավագույն փորձը

Դուք պետք է զգույշ տեղադրեք միջանցքները, որպեսզի կանխեք պատված անցքի կոտրվածքը: Ձեր դասավորության ընթացքում հետևեք այս հատուկ կանոններին.

• Խուսափեք ճկման գոտիներից. Երբեք մի դրեք միջանցքները դինամիկ կամ ստատիկ ոլորաններում: Կռումը ճնշում է կոշտ պղնձե տակառը, որն անմիջապես խափանում է:

• Օգտագործեք կոշտացված հատվածներ. հնարավորության դեպքում տեղադրեք անցուղիները այն վայրերում, որոնք ապահովված են կարծրացուցիչներով: Խստացուցիչները սահմանափակում են շարժումը և պաշտպանում են PTH-ի ամբողջականությունը:

• Բարձրացնել օղակաձև օղակները. ճկուն նյութերը կրճատվում և ձգվում են արտադրության ընթացքում: Շերտերի միջև գրանցման տեղաշարժերը փոխհատուցելու համար օգտագործեք ավելի մեծ օղակաձև օղակներ:

Հստակեցում և գնում

Դուք չեք կարող պատահականության վրա թողնել որոշումների կայացումը: Ոչ միանշանակ արտադրական ֆայլերը հանգեցնում են հավաքների վատ եկամտաբերության: Դուք պետք է հստակորեն սահմանեք մակերևույթի ավարտը և ծածկույթի բացվածքները ձեր պատրաստած գրառումներում:

Ծածկույթի բացվածքների սահմանում

Դուք պետք է նշեք ծածկույթի գրանցման պատշաճ թույլատրելի չափերը: Ծածկույթը փորված է, փորված կամ լազերային կտրվածք՝ նախքան տախտակի վրա շերտավորելը: Երբեմն տեղի են ունենում հավասարեցման տեղաշարժեր: Եթե ​​ծածկույթը չափազանց համընկնում է բաղադրիչի բարձիկի վրա, այն ստեղծում է դիմակ: Ծաղկապատման քիմիական նյութերը չեն կարող հասնել թակարդված պղնձին: Սա հանգեցնում է «բաց թողնման»: Առանց ծածկույթի, մերկ պղինձը օքսիդանում է: Հավաքման ընթացքում զոդը հրաժարվում է թրջվել օքսիդացված պղնձի վրա՝ ստեղծելով թերի հոդեր: Միշտ նախագծեք ծածկույթի բացվածքներ ավելի մեծ, քան հիմքում ընկած պղնձե բարձիկը: Ստանդարտ բացվածքը սովորաբար կազմում է 0,05 մմ-ից 0,10 մմ յուրաքանչյուր կողմում:

Համապատասխանեցում Ավարտին Ասամբլեայի ռազմավարությանը

Ձեր ընտրած ավարտը պետք է համապատասխանի ձեր պայմանագրային արտադրողի (CM) հնարավորություններին: Նախքան փաթեթավորումը վերջնական տեսքի բերելը, ստուգեք դրանց վերամշակման պրոֆիլները: Եթե ​​ձեր CM-ն օգտագործում է մի քանի ագրեսիվ ջերմային ցիկլեր, OSP-ն չի աշխատի: Օրգանական շերտը այրվում է առաջին անցման ժամանակ: Հետագա անցումները մերկ պղինձը կենթարկեն օքսիդացման: Բազմանցումների սցենարներում ENIG-ը շատ ավելի ճկուն է: Բացի այդ, համոզվեք, որ ավարտը համատեղելի է հոսքի տեսակների հետ, որոնք օգտագործվում են իրենց ալիքային կամ ընտրովի զոդման մեքենաներում:

Համապատասխանություն և վաճառողի ստուգում

Արտադրող ընտրելիս գնահատեք դրանց համապատասխանությունը ոլորտի չափանիշներին: Դուք պետք է փնտրեք IPC-6013 հնարավորությունների խստիվ պահպանում: Այս ստանդարտը կարգավորում է ճկուն տպագիր լարերի որակավորման և կատարողականի բնութագրերը: Հատուկ հարցեր տվեք դրանց քիմիական հսկողության վերաբերյալ:

Օրինակ, ստուգեք նրանց վերահսկողությունը նիկելի հաստության վրա ENIG գործընթացներում: Եթե ​​վաճառողը վատ է կառավարում ոսկու ընկղման բաղնիքը, դա կարող է առաջացնել հիմքում ընկած նիկելի հիպերկոռոզիա: Մենք սա անվանում ենք «սև պահոց» համախտանիշ: Ճկուն կիրառություններում սև բարձիկը հանգեցնում է զոդման հոդերի աղետալի փխրուն կոտրվածքների: Վստահելի վաճառողը կտրամադրի խաչմերուկային միկրո հատվածի հաշվետվություններ, որոնք ապացուցում են, որ դրանց ծածկույթի հաստությունը մնում է IPC-ի խիստ թույլատրելի սահմաններում:

Եզրակացություն

Ծաղկապատումը ֆունկցիոնալ, խիստ տեղայնացված շերտ է, որը նախատեսված է զուտ միացման և զոդման համար: Տեսանելի ծածկը ապահովում է կառուցվածքային և շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը, որը ծածկում է տախտակի մեծ մասը: Այս տարբերակումը հասկանալն օգնում է ձեզ ավելի լավ նյութական ընտրություն կատարել:

Միշտ ավարտեք ձեր պահանջվող ճկման շառավիղը, ծալովի հատվածները և միակցիչների տեսակները, նախքան մակերեսի ծածկույթ ընտրելը: Պահպանեք կոշտ ավարտվածքները, ինչպիսիք են ENIG-ը և Hard Gold-ը, հեռու դինամիկ լարվածության գոտիներից՝ միկրոճաքերից խուսափելու համար: Հարթեցրեք ձեր երեսպատման ընտրանքները ձեր արտադրողի ջերմային պրոֆիլների հետ՝ հավաքման բարձր բերքատվություն ապահովելու համար:

Մի գուշակեք, երբ խոսքը վերաբերում է նյութերի կուտակմանը: Ներկայացրեք ձեր Gerber ֆայլերը և stackup-ի պահանջները ձեր արտադրող գործընկերոջը՝ Արտադրականության համար նախատեսված դիզայնի (DFM) համապարփակ վերանայման համար: DFM-ի մանրակրկիտ վերանայումը երաշխավորում է, որ ձեր ծածկույթի բնութագրերը լիովին համապատասխանում են ձեր երկարաժամկետ հուսալիության նպատակներին:

ՀՏՀ

Հարց. Կարո՞ղ եք ճկուն տպատախտակի ամբողջ մակերեսը թաղել:

A: Դա տեխնիկապես հնարավոր է, բայց խիստ հուսահատված: Ծաղկապատման մետաղները, ինչպիսիք են նիկելը և ոսկին, կոշտ են: Ամբողջ մակերեսը ծածկելը հանգեցնում է ճկունության ծայրահեղ կորստի: Տախտակը դառնում է կոշտ՝ մեծացնելով ճկման ժամանակ լուրջ հետքի ճաքերի վտանգը: Այն նաև առաջացնում է նյութական ահավոր ծախսեր՝ առանց ֆունկցիոնալ արժեք ավելացնելու:

Հ. Ինչո՞ւ են իմ ճկուն տախտակի միակցիչի ծայրերը տարբերվում բաղադրիչի բարձիկներից:

A: Տարբեր ոլորտները կատարում են տարբեր գործառույթներ: Միակցիչների ծայրերը, որոնք հայտնի են որպես մատներ, սովորաբար պահանջում են կոշտ ոսկի: Այս հաստ համաձուլվածքն ապահովում է գերազանց ամրություն ZIF վարդակների մեջ կրկնվող ցիկլերի տեղադրման համար: Բաղադրիչների բարձիկները պահանջում են օպտիմալ զոդում, քան ֆիզիկական մաշվածության դիմադրություն, ուստի դրանք սովորաբար ստանում են ENIG կամ OSP ավարտվածքներ:

Հ: Արդյո՞ք ծածկույթի հաստությունը ազդում է թեքության շառավիղի վրա:

A: Այո: Ավելի հաստ ծածկույթը զգալիորեն սահմանափակում է թեքության թույլատրելի շառավիղը: Կոշտ շերտերը, հատկապես հաստ նիկելային ենթաշերտերը ENIG-ի ավարտվածքներում, չեն կարող ձգվել, ինչպես հիմնական պղնձը: Ծանր ծածկույթը սահմանափակում է տախտակը պարզ 'տեղադրելու համար ճկուն' հավելվածներով, այլ ոչ թե շարունակական դինամիկ ճկման սցենարներով: