Wakati wa kukagua tupu bodi ya mzunguko inayonyumbulika , unaweza kugundua nyuso zenye metali angavu. Maeneo haya yanayong'aa mara nyingi huunda dhana potofu ya kawaida kuhusu muundo wa nje wa bodi. Unaweza kudhani kuwa mchoro hufunika nje nzima. Hapana, uchongaji kwa ujumla sio safu ya msingi inayoonekana. Safu inayoonekana inayoonekana kwa kweli ni kifuniko, ambacho kwa kawaida ni filamu ya polyimide. Uwekaji hutumika kama umaliziaji wa uso na huonekana tu katika maeneo mahususi, yaliyowekwa wazi.
Kuelewa uhusiano kamili kati ya msingi wa shaba, kifuniko, na uwekaji wa uso ni muhimu kwa wahandisi na timu za ununuzi. Kubainisha nyenzo zisizo sahihi za uwekaji au eneo lililo wazi kunaweza kusababisha kupasuka kidogo wakati wa kuinama. Inaweza pia kupunguza mavuno ya mkusanyiko au kusababisha kushindwa kwa uga mapema. Katika mwongozo huu, tutachunguza anatomy ya mizunguko ya kubadilika. Utajifunza ni kwa nini uchongaji unatumika kwa kuchagua, jinsi ya kutathmini chaguo za ukamilishaji wa uso, na njia za kubainisha uwekaji kwenye mrundikano wako.
Mambo muhimu ya kuchukua
Safu ya msingi inayoonekana ya kuhami kwenye saketi nyingi zinazonyumbulika ni kifuniko cha polyimide, sio uwekaji.
Uwekaji wa uso (kama vile ENIG, Dhahabu Ngumu, au Bati) hutumika kwa kuchagua tu kwa pedi, vias, na vidole vya kiunganishi vilivyoachwa wazi ili kuhakikisha uuzwaji na kuzuia uoksidishaji.
Uwekaji mchoro kwenye sehemu zinazobadilika za kupinda huongeza uthabiti na hatari ya kutofaulu kwa mitambo.
Kuchagua kumaliza uso sahihi kwa bodi za mzunguko zilizochapishwa zinahitaji kusawazisha maisha ya rafu, upatanifu wa kiunganishi, na vikwazo vya joto vya mkusanyiko.
Anatomia ya FPC: Coverlay dhidi ya Uwekaji wa uso
Ili kuelewa kile unachokiona kwenye mzunguko wazi wa kubadilika, lazima uangalie tabaka zake za msingi. Kila safu hutumikia kusudi tofauti la mitambo na umeme.
Shaba ya Msingi
Wazalishaji etch athari conductive kutoka foil imara shaba. Kwa kawaida utakutana na aina mbili za shaba. Shaba iliyoviringishwa (RA) ina muundo wa nafaka ndefu. Hii inafanya kuwa bora kwa kupinda kwa nguvu. Electro-deposited (ED) shaba ina muundo wa nafaka wima. Inafaa zaidi utumizi tulivu. Bila kujali aina, shaba tupu huathirika sana na oxidation. Ikiwa imesalia bila ulinzi, unyevu wa mazingira na hewa hupunguza shaba haraka. Hii inaharibu conductivity na kuharibu solderability.
Jalada (Safu ya Kweli Inayoonekana)
Kwa sababu shaba tupu huharibika kwa urahisi, watengenezaji lazima wailinde. Wanatumia kifuniko ili kukinga athari. Kifuniko hufanya kazi kama kinyago cha kunyumbulika cha barakoa ngumu ya ubao. Kwa kawaida huwa na filamu ya polyimide (PI) iliyounganishwa na wambiso wa akriliki au epoxy. Unapoangalia mzunguko wa kubadilika, safu hii ya polyimide ndio unaona kimsingi. Inashughulikia zaidi ya 90% ya uso wa bodi. Kifuniko hutoa insulation muhimu ya umeme. Pia hutoa ulinzi mkali wa kimwili dhidi ya mikwaruzo, vumbi na unyevu.
Uwekaji wa Uso (Tabaka ya Metali Iliyofichuliwa)
Huwezi vipengele vya solder moja kwa moja kupitia kifuniko cha polyimide. Ni lazima watengenezaji wafungue 'madirisha' kwa makusudi katika safu ya jalada. Hufichua shaba ya msingi kwenye pedi za vijenzi, viunganishi vya Nguvu ya Sifuri ya Kuingiza (ZIF), na pointi za majaribio. Uwekaji wa uso ni ukamilishaji wa mwisho wa kemikali au kielektroniki unaotumika kwa maeneo haya wazi pekee. Inalinda shaba ya ndani kutoka kwa oxidation wakati inahakikisha uso wa kuaminika kwa soldering au mawasiliano ya mitambo. Kuweka sio mipako ya ulimwengu wote. Ni umaliziaji wa metali unaolengwa sana.
Kwa nini Uwekaji Plating Hutumika kwa Chaguo (Uhandisi na Hali Halisi za Gharama)
Unaweza kujiuliza kwa nini hatubandishi safu nzima ya shaba kabla ya kutumia kifuniko. Kupaka uso kumalizia kote a bodi ya mzunguko inayobadilika huanzisha adhabu kali za mitambo na umeme.
Hatari za Kubadilika kwa Mitambo
Vyuma vya mchovyo vina mali tofauti za kimwili kuliko shaba ya msingi. Vyuma kama vile nikeli na dhahabu ni brittle kiasili. Shaba iliyoviringishwa hujikunja kwa uzuri. Nickel fractures chini ya dhiki sawa. Ukiweka alama za kufuatilia kamili, unaharibu radius inayobadilika ya ubao. Unapokunja sehemu iliyojaa, safu ya chini ya nikeli ngumu hupasuka. Nyufa hizi ndogo huenea chini kwenye msingi wa shaba. Hatimaye, ufuatiliaji huvunjika kabisa, na kusababisha mizunguko ya wazi ya janga.
Ufanisi wa Gharama
Madini ya thamani huendesha gharama za kumaliza uso. Michakato kama vile ENIG (Dhahabu ya Kuzamisha ya Nikeli Isiyo na Electroless) au Dhahabu Ngumu hutumia vipengee vya gharama kubwa. Palladium na dhahabu hubeba gharama kubwa za malighafi. Uwekaji wa kuchagua huzuia metali hizi za bei ghali tu kwa sehemu zinazofanya kazi za mawasiliano. Kwa kuweka uwekaji ujanibishaji wa pedi na vidole vya kiunganishi, unaboresha gharama za utengenezaji. Utumiaji wa dhahabu katika maeneo yasiyofanya kazi hupoteza mtaji.
Uadilifu na Uzuiaji wa Mawimbi
Uwekaji mchoro unaoendelea hubadilisha vipimo vya kimwili vya ufuatiliaji wako wa upitishaji. Hii inavuruga miundo inayodhibitiwa ya impedance. Unapotumia kuweka kila mahali, anuwai tatu hubadilika bila kutabirika:
Fuatilia Unene: Upako huongeza urefu wima kwenye mstari wa shaba.
Fuatilia Jiometri: Uwekaji wa kemikali unaweza kubadilisha umbo la sehemu mtambuka ya ufuatiliaji.
Umbali wa Dielectric: Pengo kati ya uso wa kufuatilia na mabadiliko ya ndege ya marejeleo.
Kwa kuweka uwekaji kwenye pedi za vijenzi, ufuatiliaji wako wa mawimbi ya kasi ya juu hubaki sawa. Wanahifadhi vipimo halisi vya shaba vilivyofafanuliwa wakati wa mchakato wa awali wa etching.
Kutathmini Chaguzi za Uwekaji wa Uso kwa ajili ya Bodi za Mzunguko Zilizochapishwa
Sio faini zote za uso hutumikia kusudi sawa. Lazima uchague umalizio kulingana na mazingira ya mkusanyiko wako, mahitaji ya maisha ya rafu, na miingiliano ya kiufundi.
Dhahabu ya Kuzamishwa ya Nikeli Isiyo na Kimeme (ENIG)
ENIG ni mojawapo ya faini maarufu zaidi kwenye tasnia. Inaweka safu ya nikeli juu ya shaba, ikifuatiwa na safu nyembamba ya dhahabu ya kuzamishwa.
Bora zaidi kwa: Vipengee vya kiwango kizuri, nyuso tambarare, na uwezo wa kutegemewa wa kuuzwa. Dhahabu huzuia oxidation, wakati nikeli hufanya kama safu ya kizuizi.
Mapungufu: Tabaka la chini la nikeli ni gumu. Lazima uweke ENIG nje ya maeneo ya bend. Ikiwa kifuniko cha kifuniko kinaenea kwenye eneo la kukunja, nickel itavunjika wakati wa kuinama.
Dhahabu Ngumu
Dhahabu ngumu hutumia mchakato wa kielektroniki kuweka aloi ya dhahabu mnene na ngumu zaidi. Ina vitu vya kufuatilia kama cobalt ili kuongeza uimara.
Bora zaidi kwa: Vidole vya kiunganishi vya ZIF, waasiliani wa kuteleza, na maeneo yanayohitaji upinzani mkubwa wa kuvaa kimwili. Inaishi mamia ya mizunguko ya kuingizwa.
Mapungufu: Ni ghali na brittle sana. Unahitaji sheria maalum za kubuni ili kuhakikisha eneo la bend linabaki kutengwa kimwili na vidole vya dhahabu ngumu.
Bati la Kuzamisha na Fedha ya Kuzamisha
Kanzu hizi huweka safu nyembamba ya bati au fedha moja kwa moja kwenye pedi za shaba zilizowekwa wazi.
Bora kwa: Programu za sauti ya juu, zisizogharimu. Wanatoa nyuso bora za mpangilio kwa soldering ya lami nzuri.
Mapungufu: Wanakabiliwa na maisha mafupi ya rafu. Wote wawili wanahusika na uharibifu na uharibifu. Lazima uzihifadhi katika mazingira yaliyodhibitiwa sana, yaliyofungwa kwa utupu kabla ya kukusanyika.
Kihifadhi cha Kutengemaa Kikaboni (OSP)
OSP ni mchanganyiko wa kikaboni wa maji. Inaunganisha kwa kuchagua kwa shaba, na kutengeneza safu ya kinga ya microscopic.
Bora kwa: Gharama ya chini sana, soldering isiyo na risasi. Inaweka pedi laini bila kuongeza unene wa metali.
Mapungufu: Inatoa ulinzi sifuri dhidi ya kuvaa kimwili. OSP huharibika haraka baada ya mzunguko wa kwanza wa joto. Haifai kwa makusanyiko ya utiririshaji wa pasi nyingi.
Chati ya Kulinganisha ya Uso Maliza
Maliza Aina
Faida ya Msingi
Kizuizi kikubwa
Maombi Bora
ENIG
Uso bora wa mpango, maisha ya rafu ndefu
Nikeli ngumu husababisha kupasuka katika maeneo ya bend
Pedi za sehemu za SMT zenye msongamano mkubwa
Dhahabu Ngumu
Upinzani wa juu wa kuvaa
Gharama kubwa, brittle sana
Vidole vya kontakt ZIF, mawasiliano ya kuteleza
Bati/Fedha ya Kuzamishwa
Gharama nafuu, uso wa gorofa
Inachafua kwa urahisi, uhifadhi mkali unahitajika
Kiwango cha juu, maisha mafupi ya rafu hujenga
OSP
Gharama ya chini zaidi, huongeza hakuna unene
Huharibika baada ya mzunguko mmoja wa utiririshaji tena
Mkutano rahisi wa SMT wa upande mmoja
Uwekaji wa Mashimo ya Kupitia Mashimo (PTH) dhidi ya Uwekaji wa Kumaliza kwenye uso
Wahandisi mara nyingi huchanganya uwekaji wa uso na upako kupitia shimo. Ingawa zote zinahusisha kuweka chuma, zinafanya majukumu tofauti kabisa ya kimuundo katika a muundo wa bodi za mzunguko zilizochapishwa .
Kutofautisha Taratibu Mbili
Uwekaji wa miundo huunganisha tabaka tofauti za bodi. Watengenezaji huweka shaba ndani iliyochimbwa kupitia mashimo. Hii itaanzisha mwendelezo wa umeme kati ya tabaka za juu na za chini. Tunaita teknolojia hii ya Plated through-Hole (PTH). Uwekaji wa kinga ya uso ni tofauti. Ni umaliziaji wa mwisho unaotumika juu ya pedi na pete za annular za PTH ili kulinda shaba kutokana na oxidation. PTH huunda muundo wa mzunguko. Ukamilishaji wa uso hulinda kiolesura.
PTH katika Bodi za Flex
Kupitia uwekaji katika sehemu ndogo zinazonyumbulika huleta changamoto za kipekee za utengenezaji. Bodi za Flex hutegemea adhesives za akriliki au polyimide. Viungio hivi vinaonyesha Mgawo wa juu wa Upanuzi wa Joto (CTE). Wakati wa reflow ya kusanyiko, bodi huwaka joto. Adhesives hupanua kwa kasi pamoja na mhimili wa Z. Upanuzi huu huvuta kwenye pipa la shaba ndani ya shimo kupitia. Ikiwa mchoro wa shaba ni nyembamba sana, pipa hupasuka. Kudhibiti mkazo huu wa mhimili wa Z kunahitaji utuaji wa shaba wa kielektroniki unaodhibitiwa sana.
Ukaguzi wa Kanuni za Usanifu (DRC) Mbinu Bora
Lazima uweke kwa uangalifu vias ili kuzuia kuvunjika kwa shimo lenye sahani. Fuata sheria hizi maalum wakati wa mpangilio wako:
Epuka Maeneo Yanayopinda: Usiwahi kuweka vias katika sehemu zinazobadilika au tuli. Kukunja kunasisitiza pipa la shaba gumu, na kusababisha kutofaulu mara moja.
Tumia Sehemu Zilizobadilika: Weka vias katika maeneo yanayoungwa mkono na vidhibiti kila inapowezekana. Vigumu huzuia harakati na kulinda uadilifu wa PTH.
Ongeza Pete za Annular: Nyenzo za Flex hupungua na kunyoosha wakati wa utengenezaji. Tumia pete kubwa za annular kufidia mabadiliko ya usajili kati ya safu.
Uainishaji na Ununuzi: Jinsi ya Kufafanua Uwekaji kwenye Hifadhi yako
Huwezi kuacha maamuzi ya kubahatisha. Faili za utengenezaji wa utata husababisha mavuno duni ya mkusanyiko. Lazima ubainishe miisho ya uso na nafasi za pazia kwa uwazi katika maelezo yako ya uundaji.
Kufafanua Ufunguzi wa Ufuniko
Lazima ueleze uvumilivu unaofaa kwa usajili wa kifuniko. Kifuniko kinachimbwa, kuchomwa, au kukatwa kwa leza kabla ya kuwekwa lamu kwenye ubao. Wakati mwingine mabadiliko ya mpangilio hufanyika. Ikiwa kifuniko kinaingiliana sana na pedi ya sehemu, huunda mask. Kemikali za kuweka haziwezi kufikia shaba iliyonaswa. Hii inasababisha 'ruka upako.' Bila kutandazwa, shaba tupu huoksidisha. Wakati wa kusanyiko, solder inakataa mvua kwa shaba iliyooksidishwa, na kuunda viungo vyenye kasoro. Tengeneza kila mara nafasi za kifuniko kubwa kuliko pedi ya shaba iliyo chini. Kibali cha kawaida ni 0.05mm hadi 0.10mm kwa kila upande.
Kulinganisha Maliza na Mkakati wa Bunge
Umalizio uliochagua lazima ulingane na uwezo wako wa Mtengenezaji wa Mkataba (CM). Kabla ya kukamilisha mkusanyiko, thibitisha wasifu wao. Ikiwa CM yako itatumia mizunguko mingi ya joto kali, OSP itashindwa. Safu ya kikaboni huwaka wakati wa kupita kwanza. Pasi zinazofuata zitafichua shaba tupu kwa oksidi. Katika hali za pasi nyingi, ENIG ina ustahimilivu zaidi. Zaidi ya hayo, hakikisha kwamba umaliziaji unaendana na aina za mtiririko zinazotumiwa katika mawimbi yao au mashine maalum za kutengenezea.
Uzingatiaji na Uthibitishaji wa Muuzaji
Wakati wa kuchagua mtengenezaji, tathmini kufuata kwao viwango vya sekta. Unapaswa kuangalia ufuasi mkali kwa uwezo wa IPC-6013. Kiwango hiki kinasimamia sifa na vipimo vya utendakazi kwa nyaya zinazonyumbulika zilizochapishwa. Uliza maswali mahususi kuhusu vidhibiti vyao vya kemikali.
Kwa mfano, thibitisha udhibiti wao juu ya unene wa nikeli katika michakato ya ENIG. Ikiwa muuzaji atasimamia vibaya umwagaji wa kuzamishwa kwa dhahabu, inaweza kusababisha kutu sana kwa nikeli ya msingi. Tunaita ugonjwa huu wa 'pedi nyeusi'. Katika matumizi ya kubadilika, pedi nyeusi husababisha janga la fractures ya brittle solder. Muuzaji anayeaminika atatoa ripoti za sehemu ndogo zinazothibitisha unene wao wa uwekaji wa sahani ndani ya vihimili vikali vya IPC.
Hitimisho
Uwekaji ni safu inayofanya kazi, iliyojanibishwa sana iliyoundwa kwa ajili ya kuunganishwa na kutengenezea. Kifuniko kinachoonekana hutoa ulinzi wa kimuundo na mazingira unaofunika bodi nyingi. Kuelewa tofauti hii hukusaidia kufanya chaguo bora zaidi za nyenzo.
Kamilisha kila wakati kipenyo chako cha kupinda, maeneo ya kukunjwa na aina za viunganishi kabla ya kuchagua umaliziaji wa uso. Weka faini ngumu kama ENIG na Dhahabu Ngumu mbali na maeneo ya mkazo yanayobadilika ili kuzuia kupasuka kidogo. Pangilia chaguo zako za uwekaji na wasifu wa mafuta wa mtengenezaji wako ili kuhakikisha mavuno mengi ya mkusanyiko.
Usikisie linapokuja suala la mkusanyiko wa nyenzo. Wasilisha faili zako za Gerber na mahitaji ya kuhifadhi kwa mshirika wako wa utengenezaji kwa ukaguzi wa kina wa Usanifu wa Uzalishaji (DFM). Ukaguzi wa kina wa DFM huhakikisha kuwa vipimo vyako vya uwekaji sahani vinalingana kikamilifu na malengo yako ya kutegemewa ya muda mrefu.
Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara
Swali: Je, unaweza kubandika uso mzima wa bodi ya mzunguko inayoweza kubadilika?
J: Inawezekana kiufundi lakini imekatishwa tamaa sana. Kuweka metali kama vile nikeli na dhahabu ni ngumu. Kufunika uso mzima husababisha upotezaji mkubwa wa kubadilika. Ubao unakuwa mgumu, na kuongeza hatari ya kupasuka kwa ufuatiliaji mkali wakati wa kuinama. Pia huingiza gharama za nyenzo bila kuongeza thamani ya utendaji.
Swali: Kwa nini ncha za kiunganishi za ubao wangu wa kunyumbulika zinaonekana tofauti na pedi za sehemu?
J: Maeneo tofauti hufanya kazi tofauti. Ncha za kiunganishi, zinazojulikana kama vidole, kwa kawaida huhitaji Dhahabu Ngumu. Aloi hii nene hutoa uimara bora kwa mizunguko ya kuingizwa mara kwa mara kwenye soketi za ZIF. Pedi za vipengele zinahitaji uuzwaji bora zaidi kuliko upinzani wa kuvaa kimwili, kwa hivyo kwa kawaida hupokea faini za ENIG au OSP.
Swali: Je, unene wa plating huathiri radius ya bend?
A: Ndiyo. Uwekaji mzito huzuia kwa kiasi kikubwa kipenyo cha bend kinachoruhusiwa. Tabaka ngumu, haswa tabaka za chini za nikeli nene katika faini za ENIG, haziwezi kunyoosha kama shaba ya msingi. Mchoro mzito huwekea ubao kikomo kwa programu rahisi za 'kubadilika-kusakinisha' badala ya hali zinazoendelea za kupinda.
