การตรวจสอบความน่าเชื่อถือของวงจรความร้อนของบอร์ดความถี่สูง-ของ Rogers จะต้องปฏิบัติตามมาตรฐานเฉพาะของบอร์ดความถี่สูงของ IPC- อย่างเคร่งครัด ผ่านการทดสอบการสลับอุณหภูมิที่ได้มาตรฐาน ความต้านทานความล้าจากความร้อนของวัสดุ โครงสร้าง และกระบวนการได้รับการประเมินอย่างเป็นระบบ กระบวนการหลักและข้อกำหนดที่สำคัญมีดังนี้:
มาตรฐานอ้างอิงหลัก
การตรวจสอบควรจัดลำดับความสำคัญในการใช้ข้อกำหนดเฉพาะของบอร์ดความถี่สูง- ซึ่งครอบคลุมข้อกำหนดระดับความน่าเชื่อถือที่แตกต่างกัน:
IPC-6018D: มาตรฐานแผงวงจรพิมพ์ไมโครเวฟความถี่สูงเวอร์ชันปี 2022 ได้เพิ่มข้อกำหนดสำหรับการพิจารณาการหมุนเวียนเนื่องจากความร้อนของชั้น HDI ดอกสว่านด้านหลัง และรูทะลุขนาดเล็ก
IPC-TM-650 2.6.7: ชี้แจงช่วงอุณหภูมิ อัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และเฟรมเวิร์กหมายเลขรอบสำหรับการทดสอบความเครียดจากความร้อนของ PCB
MIL-STD-883: มาตรฐานการตรวจสอบที่เข้มงวดของเกรดการบินและอวกาศ โดยมีข้อกำหนดที่สูงกว่าสำหรับการนับรอบและเกณฑ์ความล้มเหลว
โปรดดูข้อกำหนดความล้าจากความร้อนของข้อต่อบัดกรี IPC-9701A สำหรับการจับคู่ และประเมินความน่าเชื่อถือของข้อต่อบัดกรีหลังการประกอบพร้อมกัน
การออกแบบพารามิเตอร์หลักสำหรับแผนการทดสอบ
ในการตอบสนองต่อคุณลักษณะการนำความร้อนต่ำของซับสเตรต PTFE ของวัสดุ Rogers จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมโดยเฉพาะเพื่อหลีกเลี่ยงการตัดสินที่ผิดพลาดในแผนการทดสอบ FR-4 ทั่วไป:
สถานการณ์การใช้งานที่ตรงกับช่วงอุณหภูมิ
ระดับผู้บริโภค/อุตสาหกรรม: -40 องศา ~+85 องศา สอดคล้องกับสถานการณ์สถานีฐานการสื่อสาร 5G
ระดับข้อมูลจำเพาะของยานพาหนะ: -40 องศา ~+125 องศา เข้ากันได้กับเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร 77GHz และโมดูล ADAS
เกรดการบินและอวกาศ: -55 องศา ~+125 องศา ตรงตามข้อกำหนดของอุปกรณ์ทางอากาศ/ดาวเทียม
การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการสำคัญ
อัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ: ควบคุมอย่างเคร่งครัดภายใน 10-15 องศา/นาที เพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในความเครียดภายในของสารตั้งต้น PTFE เนื่องจากความผันผวนของอุณหภูมิ
เวลาฉนวนสูง: ฉนวนปลายอุณหภูมิสูงและต่ำเป็นเวลา 10-30 นาทีในแต่ละด้านเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิภายในของแผ่นหนามีความสม่ำเสมออย่างสมบูรณ์
รอบเวลา: เกรดอุตสาหกรรมคลาส 3 ต้องใช้มากกว่าหรือเท่ากับ 500 เท่า เกรดการบินและอวกาศต้องใช้มากกว่าหรือเท่ากับ 1,000 เท่า
ระบบกำหนดความล้มเหลวหลายมิติ
หลังจากวงจรความร้อนเสร็จสิ้น จำเป็นต้องมีการตรวจสอบความสมบูรณ์ของโครงสร้างและความเสถียรของสมรรถนะทางไฟฟ้าอย่างครอบคลุม
การพิจารณาความล้มเหลวของโครงสร้าง: การตรวจสอบส่วนโลหะวิทยาแสดงให้เห็นว่าการแพร่กระจายของรอยร้าวทองแดงในรูไม่เกิน 20% ของหน้าตัด- และพื้นที่สัมผัสของแผ่นประสานรูทะลุขนาดเล็ก-ยังคงอยู่มากกว่าหรือเท่ากับ 50% การสแกน SAM ช่วยยืนยันว่าไม่มีการแยกชั้นระหว่างชั้นหรือช่องว่างของเรซินใหม่
การตรวจสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้า: ใช้เครื่องวิเคราะห์เครือข่ายเพื่อทดสอบพารามิเตอร์ S อีกครั้ง โดยต้องมีการเปลี่ยนแปลงการสูญเสียการแทรกน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5dB/100 มม. ที่ 28GHz ออฟเซ็ตอิมพีแดนซ์น้อยกว่าหรือเท่ากับ ± 3% และความต้านทานของฉนวนมากกว่าหรือเท่ากับ 100M Ω (500V DC)
การตรวจสอบพิเศษเฉพาะของวัสดุ Rogers: มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบการยึดเกาะผนังรูพรุนของกระบวนการแยกตัวด้วยพลาสมา เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวในการเคลือบแยกก่อนเวลาอันควรในระหว่างการหมุนเวียนด้วยความร้อนเนื่องจากการยึดเกาะของทองแดงในรูพรุนไม่เพียงพอ
การเพิ่มประสิทธิภาพก่อนกระบวนการ (ปรับปรุงอัตราการผ่านการตรวจสอบ)
การปรับการออกแบบให้เหมาะสมตามเป้าหมายก่อนการตรวจสอบสามารถลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของวงจรความร้อนได้อย่างมาก:
ใช้การออกแบบหลายชั้นที่สมมาตรเพื่อสร้างสมดุลในการกระจายของฟอยล์ทองแดง และลดการบิดงอและความเข้มข้นของความเครียดระหว่างการหมุนเวียนด้วยความร้อน
จัดลำดับความสำคัญการใช้วัสดุซีรีส์ RO4000 ที่มีแกน Z- CTE น้อยกว่าหรือเท่ากับ 46ppm/ องศา เพื่อลดความแตกต่างของการขยายตัวเนื่องจากความร้อนด้วยฟอยล์ทองแดง (17ppm/ องศา ) และลดความเสี่ยงของการแตกหักของทองแดงในรู PTH
ก่อนการปั่นจักรยานร้อน ให้ทำการทดสอบเวลาการแยกตัวของ T-288 ให้เสร็จสิ้นเพื่อยืนยันว่าความสามารถในการป้องกันการแยกตัวของบอร์ดนั้นมากกว่า 90 นาที และคัดแยกส่วนผสมที่มีความต้านทานความร้อนต่ำออกล่วงหน้า