Overenie spoľahlivosti tepelných cyklov vysokofrekvenčných dosiek Rogers{0} musí prísne dodržiavať exkluzívne štandardy IPC pre vysokofrekvenčné dosky-. Prostredníctvom štandardizovaných skúšok so striedaním teplôt sa systematicky hodnotí odolnosť materiálov, konštrukcií a procesov voči tepelnej únave. Hlavné procesy a kľúčové požiadavky sú nasledovné:
Základné referenčné štandardy
Overenie by malo uprednostňovať použitie{0}}špecifických špecifikácií vysokofrekvenčných dosiek pokrývajúcich rôzne požiadavky na úroveň spoľahlivosti:
IPC-6018D: Verzia normy pre vysokofrekvenčné mikrovlnné dosky plošných spojov z roku 2022 má pridané požiadavky na stanovenie tepelných cyklov vrstiev HDI, zadných vrtákov a mikropriechodových otvorov.
IPC-TM-650 2.6.7: Objasnite teplotný rozsah, rýchlosť zmeny teploty a rámec počtu cyklov pre testovanie tepelnej záťaže PCB.
MIL-STD-883: Prísny overovací štandard pre letecký priemysel s vyššími požiadavkami na počet cyklov a prah zlyhania.
Pozrite si špecifikáciu tepelnej únavy spájkovaného spoja IPC-9701A na prispôsobenie a synchrónne vyhodnoťte spoľahlivosť spájkovaných spojov po zostavení.
Návrh základných parametrov pre plán testovania
V reakcii na nízku tepelnú vodivosť substrátu Rogersovho materiálu PTFE je potrebné špeciálne optimalizovať parametre, aby sa predišlo nesprávnemu úsudku v konvenčných testovacích schémach FR-4:
Rozsah teplôt zodpovedajúci aplikačným scenárom
Spotrebiteľský/priemyselný stupeň: -40 stupňov ~+85 stupeň, čo zodpovedá scenárom komunikačných základňových staníc 5G
Úroveň špecifikácie vozidla: -40 stupňov ~+125 stupňov, kompatibilné s radarom s milimetrovými vlnami 77 GHz a modulmi ADAS.
Letecký a kozmický stupeň: -55 stupňov ~+125 stupňov, spĺňa požiadavky na palubné/satelitné vybavenie.
Kľúčové riadenie parametrov procesu
Rýchlosť zmeny teploty: Prísne kontrolujte v rámci 10-15 stupňov/min, aby ste predišli náhlym zmenám vnútorného napätia PTFE substrátu v dôsledku kolísania teploty.
Extrémny čas izolácie: Izolujte konce s vysokou a nízkou teplotou každý 10-30 minút, aby ste zabezpečili, že vnútorná teplota hrubej dosky bude úplne rovnomerná.
Časy cyklu: Priemyselná trieda Trieda 3 vyžaduje 500-násobok alebo viac, letecký priemysel vyžaduje 1000-násobok alebo viac.
Viacrozmerný systém určovania porúch
Po dokončení tepelného cyklu je potrebné komplexné overenie štrukturálnej integrity a stability elektrického výkonu
Určenie poruchy konštrukcie: Metalografická kontrola rezu ukazuje, že šírenie medenej trhliny v otvore nepresahuje 20 % prierezu-prierezu a kontaktná plocha spájkovacej podložky s mikro-otvorom zostáva väčšia alebo rovná 50 %. Skenovanie SAM potvrdzuje, že neexistujú žiadne nové medzivrstvové delaminácie alebo dutiny živice.
Overenie elektrického výkonu: Pomocou sieťového analyzátora znova otestujte parametre S, ktoré vyžadujú zmenu vložného útlmu 0,5 dB/100 mm pri 28 GHz, posun impedancie rovný alebo menší ± 3 % a izolačný odpor rovný alebo väčší 100 M Ω (500 V DC).
Exkluzívne overenie materiálu Rogers: Zamerajte sa na overenie priľnavosti steny pórov v procese plazmového odlepovania, aby ste sa vyhli predčasnému zlyhaniu delaminácie počas tepelných cyklov v dôsledku nedostatočnej priľnavosti medi pórov.
Optimalizácia pred procesom (zlepšenie miery úspešnosti overenia)
Cielená optimalizácia návrhu pred overením môže výrazne znížiť riziko zlyhania tepelného cyklu:
Prijatie symetrického vrstveného dizajnu na vyváženie rozloženia medenej fólie a zníženie deformácie a koncentrácie napätia počas tepelných cyklov.
Uprednostnite použitie materiálov série RO4000 s CTE osi Z- menším alebo rovným 46 ppm/stupeň, aby ste znížili rozdiel v tepelnej rozťažnosti s medenou fóliou (17 ppm/stupeň) a znížili riziko prasknutia medi otvoru PTH.
Pred cyklovaním za tepla dokončite test času delaminácie T-288, aby ste potvrdili, že schopnosť dosky proti delaminácii je väčšia ako 90 minút, a vopred vylúčte šarže so slabou tepelnou odolnosťou.