A nyomtatott áramköri lapok hosszú távú stabil működésének biztosításához -55 °C és 125 °C közötti hőmérsékleten szisztematikus vezérlésre van szükség négy fő dimenzióból: anyagválasztás, szerkezeti tervezés, folyamatszabályozás és verifikációs tesztelés, amely megfelel a szélsőséges forgatókönyvek széles hőmérsékleti követelményeinek, mint például az ipari szabályozás, az autóelektronika, az űrhajózás stb.
Alapanyag kiválasztása
Aljzatválasztás: Előnyben kell részesíteni a 170 fokos vagy annál nagyobb Tg-vel rendelkező, magas hőmérsékletnek ellenálló lemezeket, például a Shengyi S1170-et, amelynek X/Y tengelyének CTE értéke kisebb vagy egyenlő, mint 13ppm/fok, hogy elkerüljük az aljzat lágyulását és deformálódását 125 fokon; A Rogers RO4350B szénhidrogén kerámia kompozit lemez nagyfrekvenciás forgatókönyvekhez választható a stabil Dk/Df paraméterek biztosítása érdekében széles hőmérsékleti tartományban.
Segédanyag-illesztés: A forrasztóanyag szoláris tintát használ, SF-600 magas hőmérsékletű tintát, amely 1000 óra 150 fokos hőmérsékleten elteltével nem színeződik el vagy nem hámlik; A felületkezelés kémiai nikkel-arany leválasztási eljárást alkalmaz, 3-5 μm nikkelréteggel és 0,1-0,2 μm aranyréteggel, egyensúlyban tartva az oxidációval szembeni ellenállást és a forrasztási kötések megbízhatóságát.
Forrasztóanyag kiválasztása: SnAgCu ólommentes forrasztóanyagot (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) használnak, 217 fokos olvadásponttal, hogy megfeleljen a forrasztási kötések kúszásállósági követelményeinek széles hőmérsékleti ciklusokban, és elkerülje a forrasztási kötések lágyulását és megrepedését magas hőmérsékleten.
Szerkezeti tervezés optimalizálása
Hőfeszültség-mentesítő kialakítás: 0,5 mm-nél nagyobb vagy egyenlő hőtágulási ráhagyás van fenntartva a nyomtatott áramköri lap szélén, és egy 0,3 mm széles feszültség-horony van beállítva a kulcsfontosságú területeken, hogy elkerülje a tábla megrepedését a hőmérséklet-ciklus hatására; Az analóg jelkapcsolat ívelt vezetékeket alkalmaz a feszültségkoncentrációs pontok csökkentése érdekében.
A rézegyensúly és a pórusszerkezet optimalizálása: Szigorúan ellenőrizze a réz eloszlásának egyenletességét az egész táblán, hogy elkerülje a helyi rézvastagság túlzott eltérései által okozott vetemedést; Az átmenő furat vastagított réz kialakítású, és a HDI mikro vakfurat átmérője 0,1 mm-en belül szabályozható az axiális szakítószilárdság növelése érdekében.
Hőkezelési elrendezés: Az energiaterület „rács+szilárd” kompozit rézburkolat-kialakítást alkalmaz, amelyet termikus átmenősorral kombinálnak a gyors hővezetés érdekében; A fűtőelemek elosztott elrendezése a hőfelhalmozódás okozta helyi túlmelegedés elkerülése érdekében.
Folyamatvezérlés
Préselés és furatkezelés: a lépcsős préselési paraméterek precíz szabályozása, a fűtési sebesség 2 fok/perc vagy annál kisebb, a belső feszültség teljes feloldása és a több mint 20 rétegű lapok vetemedésének szabályozása 0,5% alatt; Optimalizálja a fúrási törmelék eltávolításának és a furat falának érdesítésének folyamatát, hogy biztosítsa a rézbevonat egyenletességét és rétegek közötti tapadását a furaton.
Hegesztési folyamat optimalizálása: A visszafolyó forrasztás nitrogénvédelmet alkalmaz (oxigéntartalom legfeljebb 500 ppm), és ésszerű hőmérsékleti zónagörbéket állít be: előmelegítő zóna 150 fok ± 10 fok /60 s, állandó hőmérsékletű zóna 180 fok ± 10 fok /80 s, csúcsvastagság 245 fok / MC1 ± 1 A forrasztási kötést 0,5-3 μm-re szabályozzák a maradék feszültség csökkentése érdekében.
Teljes folyamatminőség-ellenőrzés: Az AOI automatikus optikai ellenőrzése, a forrasztási hézag röntgensugaras üregészlelése (5%-nál kisebb üresedési arány) és a mikroszeletek elemzése révén a folyamat hibáit a teljes folyamat során azonosítják a rejtett szerkezeti veszélyek elkerülése érdekében.
Széles körű hőmérséklet-ellenőrzés és védelem
Szabványosított környezeti tesztelés: Az IPC-TM-650 2.6.7 és a MIL-STD-202 szabványok szerint 1000 -55-125 fokos hőmérsékleti ciklus végrehajtása, amelyhez 5%-nál kisebb impedanciaváltozási sebesség és 100M Ω vagy nagyobb szigetelési ellenállás szükséges ciklus után; extrém forgatókönyvek esetén hideg- és melegsokk-tesztet ad hozzá, 1 percen belül végezze el a magas és alacsony hőmérsékletű váltást, és gyorsan szűrje ki a hőfáradási hibákat.
További védelmi fejlesztés: A kulcsfontosságú termékek bevonhatók szilikon alapú háromálló festékkel vagy ultravékony fluor nanobevonattal a nedvesség és a korrozív közegek elkülönítésére, miközben nem zavarják a nagyfrekvenciás jelátvitelt; Erős vibráció esetén az fr4 merevítőrudak helyileg hozzáadhatók a szerkezet rezgéssel szembeni ellenállásának további fokozására.