Je, Dipping Bodi ya Mzunguko Inayobadilika

Umewahi kujiuliza nini kinatokea wakati kioevu kinawasiliana na mzunguko unaofanya kazi? Kuchovya a ubao wa saketi unaonyumbulika kuwa viowevu au kuuweka kwenye unyevu mwingi huangazia uwezekano mkubwa wa kuathiriwa. Unyevu hufanya kama uharibifu wa kimya katika umeme wa kisasa. Substrates za polyimide hujivunia utulivu wa ajabu wa joto. Pia hutoa upinzani bora wa kemikali dhidi ya vimumunyisho vikali vya viwandani. Hata hivyo, utunzaji mbaya wakati wa mkusanyiko husababisha kushindwa kwa shamba kwa janga. Mvuke wa maji ulionaswa ndani ya tabaka za ndani utapanuka haraka chini ya joto kali. Upanuzi huu wa vurugu hutenganisha miundo ya ndani ya ndani. Kuhama kutoka kwa majukwaa magumu ya kitamaduni hadi miundo inayoweza kunyumbulika kunahitaji utii kamili wa sheria za Usanifu wa Uzalishaji (DFM). Lazima uelewe jinsi mafadhaiko ya mazingira yanavyoingiliana na mali maalum ya nyenzo. Mwongozo huu wa kina unavunja ukweli muhimu wa utengenezaji. Tutakusaidia kuhitimu miundo yako ya muundo kwa ufanisi. Utajifunza jinsi ya kuzuia delamination kali. Tutakuonyesha jinsi ya kuzuia athari ya athari ya nguvu kabisa.

Mambo muhimu ya kuchukua

• Unyevu ni muuaji wa kimya: Polyimide ni hygroscopic sana; kushindwa kuoka bodi kabla ya kusanyiko kunahakikisha utiririshaji upya.

• TCO hulipa gharama za awali: Ingawa gharama za mfano hupanda mara 5-10 zaidi ya mbao ngumu, kuondoa viunganishi vya nyaya na viunganishi vya mitambo hupunguza kwa kiasi kikubwa gharama za jumla za mkusanyiko na pointi za kushindwa.

• Vikwazo vya kiufundi huamuru muundo: Mipinda inayobadilika huhitaji radius ya angalau 100x ya unene wa ubao na kuepuka vifuatilizi vya I-bealing.

• Rigid-flex inahitaji upangaji wa mpito: Kuchimba vibandiko vya akriliki vya high-CTE katika maeneo ya mpito kutapasua mashimo yaliyobanwa (PTH) bila michakato mahususi ya utengenezaji wa 'kata-nyuma'.

1. Tatizo la Unyevu: Je, Mfiduo wa Kioevu au Unyevu Utaharibu Ubao Wako?

'Kuchovya' ubao moja kwa moja kwenye vimiminika hufichua udhaifu wa nyenzo kuu. Kuiweka kwenye mazingira yenye unyevunyevu mwingi huanzisha utaratibu sawa wa kutofaulu. Nyenzo za polyimide ni za kudumu sana lakini ni za RISHAI. Wanachukua unyevu haraka kutoka kwa hewa inayozunguka. Mawasiliano ya kioevu huharakisha ingress hii kwa kiasi kikubwa. Unyevu ulionaswa huwa hatari sana wakati wa hatua za mwisho za mkusanyiko.

Hatari ya utiririshaji delamination bado ni kali sana. Joto kali kutoka kwa kutengenezea tena mtiririko hupiga unyevu ulionaswa ghafla. Kuuza kwa mikono kwa nguvu hutoa mshtuko sawa wa joto. Maji yaliyofichwa mara moja hubadilika kuwa mvuke inayopanuka. Mvuke huu wa haraka hutengeneza shinikizo kubwa la anga la ndani. Shinikizo husababisha malengelenge yanayoonekana kwenye substrate nzima. Inasababisha delamination kali ya safu. Ubao kimsingi hupiga kando kutoka ndani kwenda nje. Unapoteza muunganisho wa umeme papo hapo.

Ni lazima ufuate Utaratibu wa Kawaida wa Uendeshaji (SOP) ili kuzuia hili. Tunapendekeza utekeleze sheria kali za kuoka kabla ya kuoka kwenye kituo chako.

• Oka mbao za kawaida zinazopinda katika nyuzi joto 225–250°F kwa saa 2 haswa kabla ya kuweka kijenzi.

• Oka michanganyiko isiyobadilika-badilika kwa saa 4-6 ili kuhakikisha uondoaji kabisa wa unyevu ndani ya tabaka.

• Hifadhi mbao zilizookwa kwenye makabati ya desiki mara moja ikiwa mkusanyiko umechelewa.

Mara baada ya kuoka, unaingia kwenye dirisha kali la mkusanyiko wa saa mbili. Ni lazima ukamilishe mchakato wa Surface Mount Technology (SMT) ndani ya muda huu mgumu. Mbao zitaanza kunyonya tena unyevunyevu uliopo mara baada ya kupoa. Ukikosa dirisha hili muhimu, lazima urudia mzunguko mzima wa kuoka. Usiruke kamwe sheria hii ya msingi ya utekelezaji. Kuipuuza kunahakikisha kushindwa kwa utengenezaji.

2. Kutathmini Bodi za Mzunguko Zilizochapishwa: Utata wa Mbele dhidi ya Kuegemea kwa Mfumo

Timu za uhandisi mara nyingi hupuuza ugumu kamili wa uundaji rahisi. Uendeshaji wa mifano ya bechi ndogo huhitaji michakato maalum ya upatanishi wa macho. Hauwezi kuwachukulia kama makusanyiko ya kawaida ya FR-4. Ushughulikiaji wa nyenzo unahitaji usahihi wa kipekee katika kila hatua ya utengenezaji. Filamu mbichi ni dhaifu na ni ngumu kuchakata kupitia njia za kiotomatiki za kemikali.

Badala ya kuangazia tu vipimo vya awali vya uundaji, tathmini uimara wa mitambo wa muda mrefu. Makusanyiko ya jadi ya bodi ngumu huficha sehemu nyingi za kutofaulu za kimfumo. Uelekezaji wa waya kwa mikono huleta hitilafu kali ya kibinadamu wakati wa kuunganisha kiwanda. Viunganishi vya mitambo hulegea kwa kutabirika chini ya mtetemo wa mara kwa mara wa kimwili. Kupata nyaya nyingi za muunganisho huongeza hatari zako za ugavi.

Bodi za mzunguko zilizochapishwa zinazobadilika hubadilisha pointi hizi dhaifu za mitambo kabisa. Wao huunganisha kuunganisha waya ngumu kwenye safu moja ya kuaminika. Ujumuishaji huu mahiri huhakikisha uimara wa juu wa muda mrefu katika mazingira ya mtetemo wa hali ya juu. Anga na vifaa vya matibabu hutegemea sana mbinu hii sahihi ya ujumuishaji.

Unaweza kuainisha suluhisho za vitendo kulingana na mahitaji ya harakati za mwili:

• Safi Flex: Unapaswa kutumia hii mahsusi kwa harakati za nguvu, zinazorudiwa. Hushughulikia mizunguko inayoendelea ya kukunja kwa urahisi. Vichapishaji na silaha za roboti hutumia aina hii pekee.

• Rigid-Flex: Hii hutoa maelewano bora ya kimuundo kwa vifaa vya elektroniki mnene. Inatumia sehemu ngumu za FR-4 ili kusaidia kwa usalama vipengee vizito, vyenye pini nyingi. Wakati huo huo, hutumia tabaka zinazonyumbulika kama wiring zilizounganishwa za 3D kati ya kanda ngumu. Inatoa bora kabisa ya walimwengu wote wawili.

3. Vikwazo vya Msingi vya Muundo: Kuzuia Mipasuko ya Ufuatiliaji & Mapumziko ya Shaba

Muundo wa kimaumbile unaweza kutumika tu ikiwa utastahimili mzunguko uliokusudiwa wa kuinama. Mkazo unaoendelea wa mitambo kimsingi hubadilisha mali ya nyenzo. Inaimarisha athari za shaba kwa muda. Athari hii ya kawaida ya usindikaji wa chuma husababisha uchovu wa nguvu. Hatimaye, shaba ngumu hupiga kabisa chini ya mvutano. Unapoteza ufuatiliaji wa mawimbi mara moja.

Lazima uheshimu uhalisia mkali wa utekelezaji. Sheria za uelekezaji hufafanua maisha ya mwisho ya mzunguko wako.

• Bend Radius Standard: Mikunjo tuli hutokea mara moja tu wakati wa ufungaji. Zinahitaji radius ya kupinda zaidi ya mara 10 ya unene wa bodi. Mipinda inayobadilika ina uzoefu wa mwendo unaoendelea. Wanadai radius kubwa zaidi ya mara 100 ya unene. Lazima uzuie maeneo ya kupindana yanayobadilika kwa safu moja au mbili za shaba. Kuongeza tabaka zaidi huongeza ugumu kwa kasi.

• Fuatilia Jiometri: Usiwahi kuingiliana ufuatiliaji moja kwa moja kwenye tabaka zilizo karibu. Hii inaleta athari ya 'I-beaming' ambayo huzidisha ugumu wa eneo. Lazima ukokote ufuatiliaji ubavu kwa ubavu badala yake. Zaidi ya hayo, athari lazima zipungue vizuri hadi kwenye maumbo ya machozi yanapoingia kwenye pedi ngumu. Umbo hili la umajimaji huondoa sehemu kali za mkusanyiko wa mkazo ambapo fractures kawaida huanza.

Kumaliza kwa uso huanzisha hatari zilizofichwa za kiufundi. Unapaswa kuepuka kabisa ENIG (Dhahabu ya Kuzamisha ya Nikeli Isiyo na Electroless) katika maeneo yanayoendelea ya kupinda. Safu ya nikeli ni brittle kwa asili. Vipande vidogo vitaunda katika nikeli chini ya mkazo wa wastani. Fractures hizi ndogo huenea chini haraka. Wataichana shaba laini ya msingi. Kushindwa huku kwa janga hutokea mara kwa mara karibu na viunganishi vya ZIF (Zero Insertion Force). Unapaswa kubainisha dhahabu ngumu au OSP (Organic Solderability Preservative) katika maeneo yanayobadilika badala yake.

4. Tathmini ya Stack-Up na Layering: Kuponya Delamination kwenye Chanzo

Delamination inatokana na zaidi ya ingress ya unyevu iliyoko. Mara nyingi hutokea kutokana na kutofautiana kwa volumetric na mitambo wakati wa awamu ya lamination ya shinikizo la juu. Watengenezaji wanabonyeza tabaka nyingi pamoja kwa kutumia joto kali na shinikizo.

Lazima uangalie athari ya 'filamu nene spring-back'. Kubainisha zaidi unene wa kifuniko cha polyimide huleta mkazo mkubwa wa ndani. Polyimide kawaida hujaribu kurudi kwenye hali tambarare kabisa inapokanzwa. Ikiwa filamu ni nene sana, nguvu hii ya asili ya kurudi nyuma inakuwa kubwa. Inararua kiambatisho kilichoponywa mbali na athari zako dhaifu za shaba.

Thibitisha fomula zako mahususi za kunamata hadi shaba. Mtengenezaji uliyemchagua lazima afuate uwiano sahihi wa ujazo. Adhesive lazima kati yake na kujaza kila pengo microscopic kati ya athari.

Tumia chati hii ya msingi ya kawaida kwa marejeleo ya uhandisi:

Wambiso wa kutosha huacha voids hatari kati ya athari kali. Hizi voids tupu hupanua kwa muda na kuharibu mzunguko.

Uadilifu wa mawimbi mara nyingi hupambana na kubadilika kimwili moja kwa moja. Ndege imara za ardhini hutoa ulinzi bora wa EMI. Hata hivyo, wao huharibu kabisa kubadilika kwa mitambo. Unapaswa kutathmini ndege za ardhini zilizoanguliwa badala yake. Gridi iliyoanguliwa hudumisha kizuizi chako kinachodhibitiwa kikamilifu. Inafanikisha ulinzi muhimu wa umeme bila kutoa sadaka ya uaminifu wa mitambo. Unaweka ubao laini wakati wa kupitisha majaribio madhubuti ya EMI.

5. Kuabiri Maeneo ya Mpito ya Rigid-Flex

Mpaka wa kimaumbile kati ya nyenzo zinazobadilika na ngumu unahitaji uhandisi wa uangalifu wa kipekee. Tunaita eneo hili la mpito. Inawakilisha hatua muhimu zaidi ya kutofaulu katika utengenezaji wa hali ya juu. Lazima udhibiti tabia za nyenzo tofauti hapa.

Tishio la kupasuka kwa shimo (PTH) ni kubwa. Tabaka za Flex hutumia vibandiko maalum vya akriliki ili kuunganisha filamu za polyimide. Viungio hivi vina mgawo wa juu sana wa mhimili wa Z wa upanuzi wa joto (CTE). Wao huvimba kwa kiasi kikubwa wakati wa joto. Kuchimba visima moja kwa moja kupitia safu hii ya wambiso ya akriliki huunda bomu la wakati wa joto. Wakati wa kutengenezea tena, wambiso hupanua kwa ukali juu. Upanuzi huu mkali wa mafuta huvuta shimo la shaba lililobanwa kando kabisa. Inavunja pipa la kupitia katikati.

Lazima udai suluhu mahususi za utengenezaji kutoka kwa wachuuzi uliowachagua. Usidhani wanatumia marekebisho haya kiotomatiki.

1. Inahitaji Mchakato wa 'Kifuniko cha Nyuma': Mbinu hii inafuata viwango vya sekta ya IPC 2223 5.2.2.2 kikamilifu. Kifuniko chenye kunyumbulika kinapaswa kupanua inchi 0.050 pekee (milimita 1.27) hadi ukanda thabiti wa FR-4. Ni lazima kukimbia kabisa kupitia ubao rigid.

2. Tekeleza Madhubuti Kupitia Maeneo ya Kutoweka: Weka kupitia kwa angalau maili 20 kutoka kwa laini ya mpito ya rigid-flex. Ziweke kwa uthabiti katika nyenzo thabiti za FR-4.

3. Thibitisha Ratiba za Ulinganifu: Angalia hili mapema katika awamu ya kuelekeza. Weka safu zinazonyumbulika kikamilifu katikati ya rafu yako. Mipangilio ya asymmetrical husababisha kupiga bodi kali wakati wa mizunguko ya joto ya uzalishaji. Warping magofu baadae alignment macho na mkusanyiko mchakato.

6. Mantiki ya Orodha fupi: Kumstahiki Mshirika Wako wa Utengenezaji

Kutengeneza saketi hizi maalum kunahitaji uvumilivu mkali sana. Ukaguzi maalum wa DFM ni lazima kabisa kwa mafanikio. Ni lazima uchague mshirika wa uwongo kwa kuzingatia sana mchakato wao wa kukagua uhandisi makini. Mshirika bora hupata kasoro za kimwili kabla ya kukata nyenzo yoyote.

Tazama kwa karibu bendera nyekundu za wauzaji wakati wa uchumba wako wa kwanza. Je, wanakubali Ukaguzi wa Kanuni za Usanifu (DRC) zilizojengwa kwa ajili ya mbao ngumu? Ikiwa ndivyo, ondoka mara moja. Lazima zihitaji sheria zilizobinafsishwa, zinazobadilika mahususi. Upana wa chini zaidi wa kufuatilia na nafasi ya shaba inatenda tofauti sana hapa. Vibali vya kuchimba hadi shaba vinahitaji kiwango cha chini kabisa cha mil 8. Polyimide hupungua kimwili wakati wa michakato ya utengenezaji wa kemikali. Kupungua huku hufanya vibali vikali zaidi kuwa visivyo salama na visivyotabirika.

Bendera nyingine kubwa nyekundu inahusisha usaidizi wa kiufundi wa sehemu. Wachuuzi wanapaswa kupendekeza kwa bidii vigumu vilivyojanibishwa chini ya IC nzito au mnene. Tunaita hii kuongeza 'kubadilika-badilika kwa maskini.' Unaweza kutumia FR-4 rahisi au sahani za chuma cha pua. Kuweka hizi chini ya vipengele vizito huzuia matatizo ya muundo. Inaacha kushindwa kwa pamoja ya solder wakati wa utunzaji wa kawaida.

Chukua hatua mahususi za hatua inayofuata kabla ya kuagiza chochote. Tayarisha data yako ya kina ya utengenezaji kwa uangalifu. Hakikisha Muswada wako wa Nyenzo (BOM) unajumuisha viunda marejeleo sahihi. Ongeza alama halisi za sehemu moja kwa moja kwenye michoro yako ya mkusanyiko. Bainisha mahitaji yako ya kuzuia uzuiaji unaolengwa kwa uwazi katika maelezo ya uundaji. Ni hapo tu ndipo unapoomba ukaguzi rasmi wa DFM.

Hitimisho

Kuunganisha kisasa bodi ya mzunguko inayonyumbulika kimsingi inabadilisha ufungaji wa bidhaa. Inaboresha uaminifu wa mfumo kwa kiasi kikubwa inapotekelezwa kwa usahihi. Walakini, lazima uheshimu mipaka kali ya mkazo wa mitambo. Unyevu huhitaji udhibiti mkali wa kuoka. Fizikia ya eneo la mpito inahitaji mbinu mahususi za kupunguza na sahihi kupitia uwekaji.

• Lenga mkakati wako wa kubuni tu kwenye kutegemewa maishani na uimara wa kimwili.

• Ondoa viunganishi vya mitambo vilivyo hatarini ili kurahisisha mtiririko wa mkusanyiko wako.

• Unganisha mfumo wako wa nyaya kuwa safu moja, inayoshikamana inayonyumbulika.

• Fuata kanuni za kawaida za kupinda na kufuatilia kwa uangalifu sheria za uelekezaji ili kuzuia uchovu wa shaba.

Daima shirikisha mshirika wa uzushi mwenye uzoefu mapema. Omba ukaguzi wa kina wa DFM na uhifadhi wa nyenzo mara moja. Maliza mpangilio wako wa shaba tu baada ya kudhibitisha vizuizi vyako vya kiufundi. Mbinu hii makini inahakikisha utendakazi thabiti, bila kushindwa katika uga.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Swali: Je, bodi za saketi zinazonyumbulika zinaweza kushughulikia halijoto ya juu sana?

A: Ndiyo. Nyenzo za msingi za polyimide hustahimili joto kali zaidi kuliko kiwango cha FR-4. Wanatoa sifa bora za kusambaza mafuta. Ili kufikia utendaji wa juu wa mafuta, unapaswa kutumia laminates zisizo na wambiso. Laminates hizi maalum huzuia bubbling ndani na delamination wakati wa spikes kali ya joto.

Swali: Kuna tofauti gani kati ya kifuniko na kinyago cha solder kwenye FPC?

J: Kifuniko ni filamu dhabiti ya polyimide iliyounganishwa kwa kutumia wambiso. Inatoa kubadilika kwa hali ya juu na uimara bora wa mitambo. Kinyume chake, barakoa ya kioevu inayoweza picha ya solder ni brittle kiasili. Kwa ujumla unapaswa kuzuia vinyago vya kutengenezea kioevu kwa sehemu ngumu au sehemu za sehemu zilizojanibishwa, zisizopinda.

Swali: Kwa nini vipengele vizito vinashindwa kwenye bodi za mzunguko zilizochapishwa?

J: Vijenzi vizito vinavyozidi gramu 20 huunda mkazo mkubwa wa ndani. IC zenye pini nyingi hutokeza matatizo sawa ya kiufundi. Wakati wa kubadilika yoyote, dhiki hii huhamisha moja kwa moja kwenye viungo vya maridadi vya solder, na kuzipiga. Ni lazima utumie vijenzi hivi kwa FR-4 au viimarishi vya polyimide, au utumie muundo usiobadilika.

Swali: 'Sheria ya saa 2' katika mkusanyiko wa FPC ni ipi?

J: Sehemu ndogo za polyimide zina sifa ya RISHAI nyingi, hunyonya unyevu haraka. Ni lazima uzioke kabla ya kusanyiko la Surface Mount Technology (SMT). Baada ya kuoka, una masaa mawili haswa kusindika bodi. Ukikosa dirisha hili, mvuke wa maji utapanuka haraka na kusababisha delamination kali wakati wa kutengeneza tena.