Нүцгэнийг шалгаж байх үед уян хатан хэлхээний самбар , та тод металл гадаргууг анзаарч магадгүй. Эдгээр гялалзсан хэсгүүд нь ихэвчлэн хавтангийн гаднах бүтцийн талаархи нийтлэг буруу ойлголтыг бий болгодог. Бүрээс нь гадна талыг бүхэлд нь хамарна гэж та бодож магадгүй. Үгүй ээ, бүрэх нь ерөнхийдөө анхдагч харагдах давхарга биш юм. Үзэгдэх давамгайлсан давхарга нь үнэндээ бүрхэвч бөгөөд энэ нь ихэвчлэн полиимид хальс юм. Өнгөлгөө нь гадаргуугийн өнгөлгөөний үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд зөвхөн тодорхой, сонгомол ил гарсан хэсэгт л харагдана.
Зэсийн суурь, бүрээс, гадаргуугийн өнгөлгөөний хоорондын нарийн хамаарлыг ойлгох нь инженерүүд болон худалдан авалтын багийн хувьд маш чухал юм. Буруу бүрэх материал эсвэл ил гарсан хэсгийг зааж өгөх нь гулзайлтын үед бичил хагарал үүсгэдэг. Энэ нь мөн угсралтын гарцыг бууруулж эсвэл талбайн дутуу эвдрэлд хүргэж болзошгүй. Энэхүү гарын авлагад бид уян хатан хэлхээний анатомийг судлах болно. Та яагаад өнгөлгөөг сонгон хэрэглэдэг, гадаргуугийн өнгөлгөөний сонголтыг хэрхэн үнэлэх, овоолгынхоо өнгөлгөөг тодорхойлох арга замыг сурах болно.
Гол арга хэмжээ
Ихэнх уян хатан хэлхээний анхдагч харагдахуйц тусгаарлагч давхарга нь бүрэх биш харин полимидын бүрээс юм.
Гадаргууг (ENIG, хатуу алт, цагаан тугалга гэх мэт) гагнуурын чадварыг баталгаажуулж, исэлдэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд зөвхөн ил гарсан дэвсгэр, судал, холбогч хуруунд сонгон хэрэглэнэ.
Динамик гулзайлтын хэсгүүдэд өнгөлгөө хийх нь хөшүүн чанар, механик эвдрэлийн эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
Гадаргуугийн зөв өнгөлгөөг сонгох уян хатан хэвлэмэл хэлхээний самбар нь хадгалах хугацаа, холбогчтой нийцэх байдал, угсралтын температурын хязгаарлалтыг тэнцвэржүүлэхийг шаарддаг.
FPC анатоми: Хавтасны болон гадаргуугийн бүрээс
Нүцгэн уян хэлхээн дээр юу харж байгааг ойлгохын тулд та түүний суурийн давхаргыг харах хэрэгтэй. Давхарга бүр нь механик болон цахилгааны тодорхой зорилготой.
Зэсийн суурь
Үйлдвэрлэгчид хатуу зэс тугалган цааснаас дамжуулагч ул мөрийг сийлдэг. Та ихэвчлэн хоёр төрлийн зэстэй тулгарах болно. Өнхрүүлсэн зэс (RA) нь сунасан ширхэгтэй бүтэцтэй байдаг. Энэ нь динамик гулзайлгахад тохиромжтой. Цахилгаан орд (ED) зэс нь босоо ширхэгтэй бүтэцтэй. Энэ нь статик уян хатан програмуудад илүү тохиромжтой. Нүцгэн зэс нь төрлөөс үл хамааран исэлдэлтэнд маш мэдрэмтгий байдаг. Хамгаалалтгүй орхивол хүрээлэн буй орчны чийг, агаар нь зэсийг хурдан доройтуулдаг. Энэ нь цахилгаан дамжуулах чанарыг доройтуулж, гагнуурын чадварыг алдагдуулдаг.
Хавтас (Үзэгдэх бодит давхарга)
Нүцгэн зэс амархан мууддаг тул үйлдвэрлэгчид үүнийг хамгаалах ёстой. Тэд ул мөрийг хамгаалахын тулд бүрээсийг хэрэглэдэг. Бүрхүүл нь хатуу хавтангийн гагнуурын масктай уян хатан тэнцэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь ихэвчлэн нийлэг эсвэл эпокси цавуугаар наалдсан полиимид (PI) хальснаас бүрддэг. Та уян хатан хэлхээг харахад энэ полиимидын давхарга нь таны хамгийн түрүүнд хардаг зүйл юм. Энэ нь хавтангийн гадаргуугийн 90 гаруй хувийг эзэлдэг. Бүрхүүл нь чухал цахилгаан тусгаарлагчийг хангадаг. Энэ нь мөн зураас, тоос шороо, чийгийн эсрэг бие махбодийн хамгаалалтыг өгдөг.
Та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг полиимидын бүрээсээр шууд гагнах боломжгүй. Үйлдвэрлэгчид бүрхэвч дотор 'цонх'-ыг зориудаар нээх ёстой. Тэд үндсэн зэсийг бүрэлдэхүүн хэсгийн дэвсгэр, тэг оруулах хүч (ZIF) холбогч контактууд болон туршилтын цэгүүдэд ил гаргадаг. Гадаргууг бүрэх нь зөвхөн эдгээр ил гарсан хэсэгт түрхэх эцсийн химийн эсвэл электролитийн өнгөлгөө юм. Энэ нь орон нутгийн зэсийг исэлдэлтээс хамгаалж, гагнуур эсвэл механик холбоо барих найдвартай гадаргууг баталгаажуулдаг. Бүрэх нь бүх нийтийн бүрхүүл биш юм. Энэ нь өндөр зорилтот металл өнгөлгөө юм.
Яагаад өнгөлгөөг сонгон хэрэглэдэг вэ (Инженерчлэл ба зардлын бодит байдал)
Бид яагаад бүрээсийг түрхэхээсээ өмнө зэсийн давхаргыг бүхэлд нь нааж болохгүй гэж та гайхаж магадгүй. Гадаргуугийн өнгөлгөөг бүх нийтээр хэрэглэх нь a уян хатан хэлхээний самбар нь механик болон цахилгааны хатуу шийтгэлийг нэвтрүүлдэг.
Механик уян хатан байдлын эрсдэл
Бүрэх металлууд нь үндсэн зэсээс өөр физик шинж чанартай байдаг. Никель, алт зэрэг металлууд нь угаасаа хэврэг байдаг. Өнхрүүлсэн зэс маш сайхан уян хатан болдог. Ижил стрессийн дор никель хугарах. Хэрэв та бүхэл бүтэн гүйлтийг тавивал самбарын динамик гулзайлтын радиусыг устгана. Бүрэн бүрсэн ул мөрийг нугалахад хатуу никель доод давхарга хагардаг. Эдгээр бичил хагарал нь зэсийн суурь руу доошоо тархдаг. Эцсийн эцэст, ул мөр нь бүрэн тасарч, сүйрлийн нээлттэй хэлхээнд хүргэдэг.
Зардлын үр ашиг
Үнэт металлууд нь гадаргуугийн өнгөлгөөний зардалд хүргэдэг. ENIG (Цахилгаангүй никель дүрэх алт) эсвэл хатуу алт зэрэг процессууд нь үнэтэй элементүүдийг ашигладаг. Палладий, алт нь түүхий эдийн өндөр өртөгтэй. Сонгомол өнгөлгөө нь эдгээр үнэтэй металлыг зөвхөн функциональ холбоо барих цэгүүдэд хязгаарладаг. Бүрхүүлийг дэвсгэр болон холбогч хуруунд тохируулан хийснээр та үйлдвэрлэлийн зардлыг оновчтой болгодог. Ажиллагдаагүй ул мөрийн талбайд алт хэрэглэх нь капиталыг үрдэг.
Дохионы бүрэн бүтэн байдал ба эсэргүүцэл
Тасралтгүй бүрэх нь таны дамжуулагч ул мөрийн физик хэмжээсийг өөрчилдөг. Энэ нь хяналттай импедансын загварыг эвддэг. Та хаа сайгүй өнгөлгөө хийх үед гурван хувьсагч урьдчилан таамаглах аргагүй өөрчлөгддөг.
Мөрний зузаан: Бүрхүүл нь зэс шугамд босоо өндрийг нэмдэг.
Мөрийн геометр: Химийн өнгөлгөө нь ул мөрний хөндлөн огтлолын хэлбэрийг өөрчилж болно.
Диэлектрик зай: Мөрний гадаргуу ба жишиг хавтгай хоорондын зай шилжинэ.
Бүрэлдэхүүнийг бүрдэл хэсгүүдийн дэвсгэр дээр хязгаарласнаар таны өндөр хурдны дохионы ул мөр жигд хэвээр байна. Тэд анхны сийлбэр хийх явцад тодорхойлсон зэсийн яг нарийн хэмжээсийг хадгалдаг.
Уян хатан хэвлэмэл хэлхээний хавтангийн гадаргууг бүрэх сонголтуудыг үнэлэх
Бүх гадаргуугийн өнгөлгөө нь ижил зорилготой байдаггүй. Та угсралтын орчин, хадгалах хугацаа, механик интерфейс дээр үндэслэн өнгөлгөөг сонгох ёстой.
Цахилгаангүй никель алт (ENIG)
ENIG бол энэ салбарын хамгийн алдартай өнгөлгөөний нэг юм. Энэ нь зэсэн дээр никелийн давхарга, дараа нь алтны нимгэн давхаргад тунадаг.
Хамгийн тохиромжтой: Нарийн давирхай бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тэгш гадаргуу, найдвартай гагнах чадвартай. Алт нь исэлдэлтээс сэргийлдэг бол никель нь хамгаалалтын давхаргын үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хязгаарлалтууд: Никелийн доод давхарга нь хатуу байдаг. Та ENIG-ийг гулзайлтын бүсээс хатуу байлгах ёстой. Хавтасны нээлхий нь нугалах хэсэг рүү сунадаг бол гулзайлтын үед никель хугарна.
Хатуу алт
Хатуу алт нь илүү зузаан, хатуу алтны хайлшийг хуримтлуулахын тулд электролитийн процессыг ашигладаг. Энэ нь бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд кобальт гэх мэт ул мөр элементүүдийг агуулдаг.
Хамгийн тохиромжтой нь: ZIF холбогч хуруу, гулсах контактууд, биеийн элэгдэлд тэсвэртэй байх шаардлагатай газрууд. Энэ нь хэдэн зуун оруулах циклийг даван туулдаг.
Хязгаарлалт: Энэ нь үнэтэй бөгөөд маш хэврэг байдаг. Гулзайлтын талбайг хатуу алтан хуруунаас бие махбодийн хувьд тусгаарлахын тулд танд дизайны тусгай дүрэм хэрэгтэй.
Immersion Tin & Immersion Silver
Эдгээр өнгөлгөө нь ил гарсан зэс дэвсгэр дээр цагаан тугалга эсвэл мөнгөний нимгэн давхаргыг шууд шингээдэг.
Хамгийн тохиромжтой: Өндөр хэмжээ, зардал мэдрэмтгий програмууд. Тэд нарийн гагнуурын зориулалттай маш сайн хавтгай гадаргууг санал болгодог.
Хязгаарлалтууд: Тэд богино хугацаанд хадгалагддаг. Аль аль нь эвдэрч гэмтэх, бүдгэрүүлэхэд өртөмтгий байдаг. Та тэдгээрийг угсрахаас өмнө өндөр хяналттай, вакуум битүүмжилсэн орчинд хадгалах ёстой.
Органик гагнуурын хамгаалалтын бодис (OSP)
OSP нь усан дээр суурилсан органик нэгдэл юм. Энэ нь зэстэй сонгомол байдлаар холбогдож, бичил хамгаалалтын давхарга үүсгэдэг.
Хамгийн тохиромжтой: Маш хямд, хар тугалгагүй гагнуур. Энэ нь ямар ч металл зузаан нэмэхгүйгээр дэвсгэрийг төгс тэгш байлгадаг.
Хязгаарлалтууд: Энэ нь бие махбодийн элэгдлээс хамгаалах хамгаалалтыг өгдөг. Эхний дулааны мөчлөгийн дараа OSP хурдан мууддаг. Энэ нь олон дамжлагатай дахин урсгалтай угсралтад тохиромжгүй.
Гадаргуугийн өнгөлгөөний харьцуулалтын хүснэгт
Төгсгөлийн төрөл |
Үндсэн ашиг тус |
Гол хязгаарлалт |
Шилдэг програм |
ENIG |
Маш сайн хавтгай гадаргуутай, удаан эдэлгээтэй |
Хатуу никель нь гулзайлтын бүсэд хагарал үүсгэдэг |
Өндөр нягтралтай SMT бүрэлдэхүүн хэсгийн дэвсгэрүүд |
Хатуу алт |
Дээд зэргийн элэгдэлд тэсвэртэй |
Өндөр өртөгтэй, маш хэврэг |
ZIF холбогч хуруу, гүйдэг контактууд |
Иммерсийн цагаан тугалга/мөнгө |
Зардал багатай, тэгш гадаргуутай |
Амархан бүдгэрдэг тул хатуу хадгалах шаардлагатай |
Өндөр эзэлхүүнтэй, хадгалах хугацаа нь богино байдаг |
OSP |
Хамгийн бага зардалтай, зузаан нэмдэггүй |
Нэг дахин урсгасны дараа мууддаг |
Нэг талт энгийн SMT угсралт |
Нүхний өнгөлгөө (PTH) ба гадаргуугийн өнгөлгөө
Инженерүүд ихэвчлэн гадаргуугийн өнгөлгөөг нүхний өнгөлгөөтэй андуурдаг. Эдгээр нь хоёулаа металлыг хуримтлуулахтай холбоотой боловч тэдгээр нь бүхэлдээ өөр өөр бүтцийн үүргийг гүйцэтгэдэг уян хатан хэвлэмэл хэлхээний хавтангийн загвар.
Хоёр процессыг ялгах
Бүтцийн өнгөлгөө нь хавтангийн янз бүрийн давхаргыг холбодог. Үйлдвэрлэгчид зэсийг цооногоор өрөмдөж дотор нь хадгалдаг. Энэ нь дээд ба доод давхаргын хоорондох цахилгааны тасралтгүй байдлыг тогтооно. Бид үүнийг Plated Through-Hole (PTH) технологи гэж нэрлэдэг. Гадаргуугийн хамгаалалтын бүрхүүл нь өөр өөр байдаг. Энэ нь зэсийг исэлдэлтээс хамгаалахын тулд дэвсгэр болон PTH цагираг дээр түрхсэн эцсийн өнгөлгөө юм. PTH нь хэлхээний бүтцийг бий болгодог. Гадаргуугийн өнгөлгөө нь интерфейсийг хамгаалдаг.
Flex Boards дахь PTH
Уян хатан субстратаар бүрэх нь үйлдвэрлэлийн өвөрмөц сорилтуудыг бий болгодог. Флекс хавтангууд нь нийлэг эсвэл полиимидын цавуу дээр тулгуурладаг. Эдгээр цавуу нь дулааны тэлэлтийн өндөр коэффициентийг (CTE) харуулдаг. Угсралтын дахин урсгалын үед самбар нь халдаг. Цавуу нь Z тэнхлэгийн дагуу хурдацтай өргөжиж байна. Энэ өргөтгөл нь дамжих нүхний доторх зэс торхыг татдаг. Зэсийн бүрээс нь хэт нимгэн байвал торх нь хагардаг. Энэхүү Z тэнхлэгийн стрессийг зохицуулахад өндөр хяналттай электролитийн зэсийн хуримтлал шаардлагатай.
Загварын дүрмийн шалгалт (DRC) шилдэг туршлага
Бүрхүүлтэй нүхний хугарал үүсэхээс сэргийлэхийн тулд та маш болгоомжтой байх ёстой. Байршуулахдаа дараах дүрмийг дагаж мөрдөөрэй.
Гулзайлтын бүсээс зайлсхий: Динамик эсвэл статик гулзайлтын хэсэгт хэзээ ч виног бүү байрлуул. Гулзайлгах нь хатуу зэс торхыг дарж, шууд эвдрэлд хүргэдэг.
Хатуу хэсгүүдийг ашиглах: Боломжтой бол хөшүүргээр дэмжигдсэн хэсгүүдэд венсийг байрлуул. Хөшүүрэг нь хөдөлгөөнийг хязгаарлаж, PTH-ийн бүрэн бүтэн байдлыг хамгаалдаг.
Бөгжний цагиргийг нэмэгдүүлэх: Уян материалууд нь үйлдвэрлэлийн явцад агшиж, сунадаг. Давхарга хоорондын бүртгэлийн шилжилтийг нөхөхийн тулд илүү том цагираг ашиглана уу.
Үзүүлэлт ба худалдан авалт: овоолон доторх өнгөлгөөг хэрхэн тодорхойлох вэ
Та өнгөлөх шийдвэрээ санамсаргүй орхиж болохгүй. Тодорхой бус үйлдвэрлэлийн файлууд нь угсралтын үр ашиг муутай байдаг. Та үйлдвэрлэлийн тэмдэглэлдээ гадаргуугийн өнгөлгөө, бүрээсийн нүхийг тодорхой зааж өгөх ёстой.
Хавтасны нээлхийг тодорхойлох
Бүртгүүлэхийн тулд та зохих хүлцлийг зааж өгөх ёстой. Хавтан дээр хавтаслахын өмнө өрөмдөж, цоолж эсвэл лазераар зүсдэг. Заримдаа тэгшитгэлийн өөрчлөлт гардаг. Хэрэв бүрээс нь бүрэлдэхүүн хэсгийн дэвсгэртэй хэт давхцвал энэ нь маск үүсгэдэг. Бүрсэн зэсэнд бүрэх химийн бодисууд хүрч чадахгүй. Үүний үр дүнд 'алгасан өнгөлгөө' нь бүрэхгүйгээр нүцгэн зэс исэлддэг. Угсрах явцад гагнуур нь исэлдсэн зэсийг норгохоос татгалзаж, гэмтэлтэй холбоос үүсгэдэг. Доод талын зэс дэвсгэрээс том бүрээсний нүхийг үргэлж хий. Нэг талдаа стандарт зай нь ихэвчлэн 0.05 мм-ээс 0.10 мм байна.
Төгсгөлийг угсралтын стратегитай уялдуулах
Таны сонгосон өнгөлгөө нь гэрээт үйлдвэрлэгчийн (CM) чадамжтай тохирч байх ёстой. Савыг дуусгахын өмнө тэдгээрийн дахин урсгалын профайлыг шалгана уу. Хэрэв таны CM олон түрэмгий дулааны цикл ашигладаг бол OSP амжилтгүй болно. Органик давхарга нь эхний дамжлагад шатдаг. Дараагийн дамжуулалт нь нүцгэн зэсийг исэлдүүлэх болно. Олон дамжлагатай хувилбаруудад ENIG нь илүү уян хатан байдаг. Нэмж хэлэхэд, өнгөлгөө нь долгион эсвэл сонгомол гагнуурын машинд хэрэглэгддэг урсгалын төрлүүдтэй нийцэж байгаа эсэхийг шалгаарай.
Зохицуулалт ба худалдагчийн баталгаажуулалт
Үйлдвэрлэгчийг сонгохдоо үйлдвэрлэлийн стандартад нийцэж байгаа эсэхийг үнэл. Та IPC-6013-ийн чадавхийг чанд дагаж мөрдөх ёстой. Энэхүү стандарт нь уян хатан хэвлэмэл утаснуудын мэргэшил, гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдийг зохицуулдаг. Тэдний химийн хяналтын талаар тодорхой асуулт асуу.
Жишээлбэл, ENIG процесст никель зузааныг хянах эсэхийг шалгана уу. Хэрэв худалдагч алтны усанд дүрэх банныг муу удирдаж байгаа бол энэ нь үндсэн никелийн хэт зэврэлт үүсгэдэг. Бид үүнийг 'хар дэвсгэр' синдром гэж нэрлэдэг. Уян хатан хэрэглээнд хар дэвсгэр нь сүйрлийн хэврэг гагнуурын үений хугарал үүсгэдэг. Найдвартай худалдагч нь тэдгээрийн бүрэх зузаан нь IPC-ийн хатуу хүлцэлийн хүрээнд хэвээр байгааг нотлох хөндлөн огтлолын бичил огтлолын тайланг гаргаж өгөх болно.
Дүгнэлт
Бүрхүүл нь зөвхөн холболт, гагнуур хийхэд зориулагдсан функциональ, өндөр нутагшуулсан давхарга юм. Үзэгдэх бүрхүүл нь самбарын ихэнх хэсгийг хамарсан бүтцийн болон байгаль орчны хамгаалалтыг хангадаг. Энэ ялгааг ойлгох нь илүү сайн материалын сонголт хийхэд тусална.
Гадаргуугийн өнгөлгөөг сонгохын өмнө шаардлагатай гулзайлтын радиус, нугалах хэсэг, холбогчийн төрлүүдийг үргэлж эцэслээрэй. Бичил хагарал үүсэхээс сэргийлж ENIG, Hard Gold гэх мэт хатуу өнгөлгөөг динамик стрессийн бүсээс хол байлга. Өндөр угсралтын гарцыг хангахын тулд өнгөлгөөний сонголтоо үйлдвэрлэгчийнхээ дулааны профайлтай тохируулаарай.
Материалын овоолгын талаар бүү таамагла. Gerber файлууд болон овоолгын шаардлагуудаа үйлдвэрлэлийн түншдээ илгээж, үйлдвэрлэлийн чадварт зориулсан дизайныг (DFM) иж бүрэн хянаарай. DFM-ийн нарийвчилсан үнэлгээ нь таны өнгөлгөөний үзүүлэлтүүд таны урт хугацааны найдвартай байдлын зорилгод бүрэн нийцэж байгааг баталгаажуулдаг.
Түгээмэл асуултууд
А: Уян хэлхээний хавтангийн гадаргууг бүхэлд нь нааж чадах уу?
Хариулт: Техникийн хувьд боломжтой боловч маш их урам хугардаг. Никель, алт зэрэг металлыг бүрэх нь хатуу байдаг. Гадаргууг бүхэлд нь бүрэх нь уян хатан чанараа эрс алддаг. Самбар нь хатуу болж, нугалахад ул мөр хагарах эрсдэл нэмэгддэг. Мөн функциональ үнэ цэнийг нэмэлгүйгээр материаллаг зардал их гаргадаг.
Асуулт: Яагаад миний уян самбарын холбогч үзүүрүүд бүрэлдэхүүн хэсгийн дэвсгэрүүдээс өөр харагдаж байна вэ?
Х: Өөр өөр газар өөр өөр функцийг гүйцэтгэдэг. Хуруу гэгддэг холбогч үзүүрүүд нь ихэвчлэн хатуу алт шаарддаг. Энэхүү зузаан хайлш нь ZIF залгуурт олон удаа оруулахад маш сайн бат бөх чанарыг хангадаг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дэвсгэрүүд нь элэгдэлд тэсвэртэй байхаас илүү оновчтой гагнах чадварыг шаарддаг тул ихэвчлэн ENIG эсвэл OSP өнгөлгөө авдаг.
А: Бүрээсний зузаан нь гулзайлтын радиуст нөлөөлдөг үү?
Х: Тийм ээ. Зузаан бүрэх нь зөвшөөрөгдөх гулзайлтын радиусыг ихээхэн хязгаарладаг. Хатуу давхарга, ялангуяа ENIG өнгөлгөөний зузаан никель доод давхарга нь үндсэн зэс шиг сунадаггүй. Хүнд бүрэх нь самбарыг тасралтгүй динамик гулзайлтын хувилбараас илүү энгийн 'уян суулгах' програмуудаар хязгаарладаг.
