Per garantir el funcionament estable a llarg termini de les plaques de circuit imprès a -55 graus C a 125 graus C, es requereix un control sistemàtic des de quatre dimensions bàsiques: selecció de materials, disseny estructural, control de processos i proves de verificació, que coincideixin amb els amplis requisits de temperatura d'escenaris durs com el control industrial, l'electrònica de l'automòbil, l'aeroespacial, etc.
Selecció de material bàsic
Selecció del substrat: s'han de preferir plaques resistents a altes temperatures amb Tg superior o igual a 170 graus, com ara Shengyi S1170, el CTE de l'eix X/Y del qual és inferior o igual a 13 ppm/ grau, per evitar l'estovament i la deformació del substrat a 125 graus; El tauler compost ceràmic d'hidrogen de carboni Rogers RO4350B es pot seleccionar per a escenaris d'alta freqüència per garantir paràmetres Dk/Df estables en un ampli rang de temperatures.
Coincidència de material auxiliar: la resistència de la soldadura utilitza tinta solar SF-600 tipus d'alta temperatura, que no té decoloració ni pela després de 1000 hores a 150 graus; El tractament de la superfície adopta un procés químic de deposició d'or de níquel, amb una capa de níquel de 3-5 μ m i una capa d'or de 0,1-0,2 μ m, equilibrant la resistència a l'oxidació i la fiabilitat de la junta de soldadura.
Selecció de soldadura: SnAgCu sense plom (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) s'utilitza, amb un punt de fusió de 217 graus, per satisfer els requisits de resistència a la fluència de les juntes de soldadura sota cicles de temperatura amplis i evitar el suavització i el trencament de les juntes de soldadura a altes temperatures.
Optimització del disseny estructural
Disseny d'alleujament de l'estrès tèrmic: es reserva una dotació d'expansió tèrmica superior o igual a 0,5 mm a la vora de la placa PCB i s'estableix una ranura de tensió de 0,3 mm d'ample a les zones clau per evitar l'esquerda de la placa sota el cicle de temperatura; L'enllaç de senyal analògic adopta un cablejat corbat per reduir els punts de concentració d'estrès.
Equilibri de coure i optimització de l'estructura de porus: controleu estrictament la uniformitat de la distribució del coure a tot el tauler per evitar la deformació causada per diferències excessives en el gruix local del coure; El forat passant adopta un disseny de coure gruixut i el diàmetre del micro forat cec HDI es controla dins de 0,1 mm per millorar la resistència a la tracció axial.
Disseny de gestió tèrmica: l'àrea de potència adopta un disseny de pell de coure compost "grilla + sòlid", combinat amb una matriu tèrmica per a una ràpida conducció de calor; Disposició distribuïda dels components de calefacció per evitar el sobreescalfament local causat per l'acumulació de calor.
Control de processos
Premsat i tractament de forats: control precís dels paràmetres de premsat pas a pas, velocitat d'escalfament inferior o igual a 2 graus/min, alliberar completament l'estrès intern i controlar la deformació de taulers multicapa amb més de 20 capes per sota del 0,5%; Optimitzeu el procés d'eliminació de residus de perforació i rugositat de la paret del forat per garantir la uniformitat i l'adhesió entre capes del recobriment de coure al forat.
Optimització del procés de soldadura: la soldadura per reflux adopta una protecció de nitrogen (contingut d'oxigen inferior o igual a 500 ppm) i estableix corbes de zona de temperatura raonables: zona de preescalfament 150 graus ± 10 graus / 60 s, zona de temperatura constant 180 graus ± 10 graus / 80 s, valor màxim de 245 graus / 10-15 graus /s ± 10 graus /s El gruix de la capa IMC de la junta de soldadura es controla a 0,5-3 μ m per reduir l'estrès residual.
Control complet de la qualitat del procés: mitjançant la inspecció òptica automàtica AOI, la detecció de buits de la junta de soldadura de raigs X (taxa de buits inferior o igual al 5%) i l'anàlisi de micro talls, els defectes del procés s'identifiquen durant tot el procés per evitar riscos estructurals ocults.
Amplia verificació de temperatura i protecció
Proves ambientals estandarditzades: segons els estàndards IPC-TM-650 2.6.7 i MIL-STD-202, completeu 1000 cicles de temperatura de -55 graus ~ 125 graus, que requereixen una taxa de canvi d'impedància inferior o igual al 5% i una resistència d'aïllament superior o igual a 100 M Ω després del cicle; afegiu proves de xoc en fred i calent en escenaris extrems, completeu el canvi de temperatura alta i baixa en 1 minut i detecteu ràpidament els defectes de fatiga tèrmica.
Millora addicional de la protecció: els productes clau es poden recobrir amb pintura de tres proves a base de silicona o un nano recobriment de fluor ultra prim per aïllar la humitat i els mitjans corrosius, sense interferir amb la transmissió del senyal d'alta freqüència; En escenaris de fortes vibracions, les barres de reforç fr4 es poden afegir localment per millorar encara més la resistència estructural a la vibració.