6-PCB แข็งเป็นชั้น 1.6 มม. พร้อมผิวเคลือบ ENIG | วัสดุ TG180

ภาพรวมและคำจำกัดความผลิตภัณฑ์ ENIG PCB ระดับมืออาชีพ 6 ชั้น

ที่ 6-PCB แข็งชั้น จาก UGPCB คือ แผงวงจรพิมพ์หลายชั้น ผลิตโดยใช้มาตรฐาน TUC มธ768 วัสดุแกน TG180 อิงจาก FR-4. แผงวงจรนี้มีคุณลักษณะ a ความหนามาตรฐาน 1.60 มม และ 2μm ทองคำจุ่มนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า (เห็นด้วย) พื้นผิวเสร็จสิ้น, ด้วยขนาด 135x95 มม. เหมาะสำหรับความต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความซับซ้อนปานกลางถึงสูง.

บอร์ดหลายชั้นนี้ได้รับการออกแบบและผลิตตามมาตรฐานอุตสาหกรรม IPC. ประกอบด้วยชั้นทองแดงนำไฟฟ้าหกชั้นสลับกันเคลือบด้วยชั้นฉนวนอิเล็กทริก, มอบโซลูชั่นความสมบูรณ์ของสัญญาณและการกระจายพลังงานที่เหนือกว่าสำหรับการออกแบบวงจรที่ซับซ้อน. เป็นส่วนประกอบหลักที่ขาดไม่ได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่.

ตามโครงสร้าง, PCB 6 ชั้นเป็นของโครงสร้างเคลือบหลายชั้น. ลำดับสแต็กเลเยอร์ทั่วไปคือ: ชั้นสัญญาณ – ระนาบกราวด์ – ชั้นสัญญาณ – เครื่องบินพลังงาน – ชั้นสัญญาณ – ระนาบกราวด์. โครงสร้างสมมาตรนี้ลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ (อีเอ็มไอ), ปรับปรุงคุณภาพสัญญาณ, และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ สัญญาณดิจิตอลความเร็วสูง และวงจรอนาล็อก-ดิจิตอลแบบผสม.

แนวทางและหลักการออกแบบ PCB

เมื่อออกแบบ PCB แบบแข็ง 6 ชั้นนี้, วิศวกรจำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบสำคัญหลายประการ:

การออกแบบความสมบูรณ์ของสัญญาณ: สำหรับสัญญาณดิจิตอลความเร็วสูง (เช่นอินเทอร์เฟซ SD-MMC, รถบัสกล้องคู่ขนาน, ฯลฯ), การกำหนดเส้นทางที่ควบคุมอิมพีแดนซ์ จำเป็นต้องมีเทคนิค. การคำนวณที่แม่นยำของอัตราส่วนความกว้างของรอยต่อต่อความหนาไดอิเล็กทริกทำให้มั่นใจได้ว่าการจับคู่อิมพีแดนซ์ของลักษณะเฉพาะ (โดยทั่วไปแล้วจะเป็น 50Ω single-ended หรือ 100Ω differential), ลดการสะท้อนและการบิดเบือนของสัญญาณ.

เครือข่ายการจำหน่ายไฟฟ้า (พีดีเอ็น) ออกแบบ: การใช้กำลังทึบและระนาบกราวด์จะสร้างเส้นทางการส่งกำลังที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ, ลดเสียงรบกวนจากการสลับและการตีกลับของกราวด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ. ในบอร์ดหลายชั้น, โดยทั่วไปแล้วชั้นกลางจะใช้เป็นระนาบกำลังและภาคพื้นดิน.

การออกแบบการจัดการความร้อน: สำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูง (เช่น, มอเตอร์ขับเคลื่อน, โมดูลพลังงาน), การวางแผนเค้าโครงสำหรับส่วนประกอบที่มีการกระจายพลังงานสูงเป็นสิ่งสำคัญ. จุดแวะระบายความร้อนหรือผ่านอาร์เรย์ช่วยเพิ่มการกระจายความร้อน. พิจารณาเพิ่มน้ำหนักทองแดงในพื้นที่หากจำเป็น.

ออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) ข้อควรพิจารณา: การออกแบบต้องคำนึงถึงข้อจำกัดของกระบวนการผลิตด้วย, รวมทั้ง ความกว้าง/ระยะห่างขั้นต่ำของการติดตาม, ขนาดรูขั้นต่ำ, และประสานความกว้างของเขื่อนหน้ากาก. โดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ยึดพื้นผิว (SMD), พื้นผิว ENIG ให้ความเรียบและบัดกรีได้ดีเยี่ยม.

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคและข้อมูลประสิทธิภาพ

มันทำงานอย่างไร & กลไกทางเทคนิค

การทำงานของ PCB หลายชั้นนั้นขึ้นอยู่กับ ทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและทฤษฎีสายส่ง. เพียงแค่ใส่, PCB ทำหน้าที่เป็นส่วนรองรับทางกลและแพลตฟอร์มเชื่อมต่อไฟฟ้าสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์, ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณและกระจายพลังงานระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ผ่านทางรอยทองแดงที่แกะสลักไว้.

ในกระดานหกชั้น, ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกันจะเชื่อมต่อถึงกันในแนวตั้งผ่าน ชุบทะลุรู (พท). การส่งสัญญาณผ่านร่องรอยทองแดงได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ผลกระทบของผิวหนังและการสูญเสียอิเล็กทริก. โครงสร้างแบบลามิเนตและระนาบอ้างอิงที่มั่นคงของบอร์ดหกชั้นช่วยลดผลกระทบด้านลบเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ.

กระบวนการเคลือบของบอร์ดหลายชั้นช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจัดตำแหน่งที่แม่นยำและฉนวนที่เชื่อถือได้ระหว่างชั้น. เตรียมการ (วัสดุที่เตรียมไว้ล่วงหน้า) ทำหน้าที่เป็นกาวระหว่างชั้นและเป็นฉนวนอิเล็กทริก, การบ่มภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงเพื่อสร้างโครงสร้างคอมโพสิตแบบรวม. นี่คือรากฐานของความเสถียรทางกายภาพของ PCB หลายชั้น.

แอปพลิเคชันเป้าหมายและกรณีการใช้งานในอุตสาหกรรม

PCB แข็ง 6 ชั้นนี้, ด้วยประสิทธิภาพที่สมดุลและความได้เปรียบด้านต้นทุน, เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์หลายสาขา:

• อุปกรณ์สื่อสาร: ใช้ในแผงควบคุมและบอร์ดอินเทอร์เฟซสำหรับ เราเตอร์, สวิตช์, และอุปกรณ์สถานีฐาน, ตอบสนองความต้องการการแลกเปลี่ยนข้อมูลความเร็วสูง. โครงสร้างหลายชั้นช่วยแยกสัญญาณดิจิทัลและ RF, ลดการรบกวน.

• ระบบควบคุมอุตสาหกรรม: ใน PLC, มอเตอร์ขับเคลื่อน, และอุปกรณ์อัตโนมัติ, 6-แผงเลเยอร์ให้ความหนาแน่นของเส้นทางและการป้องกันเสียงรบกวนที่เพียงพอเพื่อปรับให้เข้ากับความซับซ้อนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม.

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์: เหมาะสำหรับ ระบบสาระบันเทิงในรถยนต์, โมดูลควบคุมร่างกาย, และบอร์ดอินเทอร์เฟซเซ็นเซอร์ ADAS, ตอบสนองความต้องการระดับสูงของอุตสาหกรรมยานยนต์ในด้านความน่าเชื่อถือและความยืดหยุ่นต่อสิ่งแวดล้อม.

• อุปกรณ์การแพทย์: ใช้ในแผงควบคุมหลักสำหรับอุปกรณ์วินิจฉัยแบบพกพา, จอภาพผู้ป่วย, ฯลฯ. ประสิทธิภาพของ EMC ของบอร์ดหลายชั้นช่วยให้ผ่านมาตรฐานความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าทางการแพทย์ที่เข้มงวด.

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค: อุปกรณ์เสียงระดับสูง, ตัวควบคุมบ้านอัจฉริยะ, ฯลฯ, ใช้ข้อดีของบอร์ด 6 ชั้นเพื่อสร้างสมดุลระหว่างฟังก์ชันการทำงานที่ซับซ้อนและการย่อขนาด.

การวิเคราะห์วัสดุและการก่อสร้าง

วัสดุฐาน

PCB นี้ใช้ วัสดุแกน TUC TU768 TG180 เป็นสารตั้งต้นหลัก, ซึ่งเป็นประเภท FR-4 ประสิทธิภาพสูง. TG180 บ่งชี้ถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วที่ 180°C, สูงกว่า 130-140°C ของวัสดุ FR-4 มาตรฐาน. ซึ่งหมายความว่าวัสดุจะรักษาความเสถียรทางกลที่ดีขึ้นและความเสถียรของมิติในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง.

เมื่อเทียบกับมาตรฐาน FR-4, TU768 มี ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำกว่า (ดีเค) และปัจจัยการกระจายตัว (ฟ), เป็นประโยชน์ต่อการส่งสัญญาณความถี่สูง. การต้านทานความร้อนที่เพิ่มขึ้นยังช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของ PCB ในระหว่างกระบวนการบัดกรีหลายครั้งและในสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีอุณหภูมิสูง.

พื้นผิวเสร็จสิ้น: ทองคำแช่นิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า (เห็นด้วย)

การตกแต่งพื้นผิวคือ 2ความหนา μm ทองคำจุ่มนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า (เห็นด้วย). กระบวนการนี้ก่อตัวเป็นชั้นของโลหะผสมนิกเกิล-ฟอสฟอรัสขั้นแรก (โดยทั่วไป3-5μm) บนแผ่นทองแดงผ่านการชุบเคมี, ตามด้วยชั้นทองบางๆ (0.05-0.3μm) สะสมโดยปฏิกิริยาการแทนที่.

พื้นผิว ENIG มีข้อได้เปรียบเหนือ HASL แบบดั้งเดิมอย่างชัดเจน (การปรับระดับการบัดกรีด้วยอากาศร้อน):

• ความเรียบดีเยี่ยม: เหมาะสำหรับการประกอบส่วนประกอบ SMT ระดับละเอียด.

• ความสามารถในการบัดกรีที่เหนือกว่าและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน: ยืดอายุการจัดเก็บ PCB.

• คุณสมบัติการยึดเกาะที่ดี: รองรับกระบวนการเชื่อมลวดทอง.

ผังกระบวนการผลิต

การผลิต PCB แบบแข็ง 6 ชั้นนี้เป็นไปตามขั้นตอนกระบวนการของบอร์ดหลายชั้นมาตรฐาน, พร้อมขั้นตอนสำคัญเพิ่มเติม เช่น การเคลือบและการจัดตำแหน่ง:

1. วิศวกรรม & การประมวลผล CAM: หลังจากได้รับไฟล์ Gerber หรือ IPC-2581 ของลูกค้า, ทีมวิศวกรดำเนินการ ออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) การวิเคราะห์ เพื่อกำหนดพารามิเตอร์สแต็กอัพและกระบวนการที่เหมาะสมที่สุด.

2. การถ่ายภาพชั้นใน: ทำความสะอาด, เคลือบด้วยโฟโตรีซิสต์, เปิดเผย/พัฒนาเป็นรูปแบบวงจรถ่ายโอน, จากนั้นกัดเพื่อสร้างวงจรชั้นใน.

3. การเคลือบ: จัดแนวและวางแกนชั้นในที่เตรียมไว้ด้วยแผ่นพรีเพรกตามการออกแบบ. เคลือบลามิเนตภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงเพื่อสร้างบอร์ดแบบครบวงจร. นี่คือขั้นตอนหลักที่ส่งผลต่อคุณภาพพันธะระหว่างชั้นและความเสถียรของมิติ.

4. การขุดเจาะ & การชุบ: เจาะรูทะลุและจุดบอดโดยใช้ดอกสว่าน CNC. บรรลุการทำให้เป็นโลหะของผนังรูด้วย การชุบทองแดงแบบไม่ใช้ไฟฟ้าและด้วยไฟฟ้า, สร้างการเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างชั้น.

5. การถ่ายภาพชั้นนอก & การชุบ: คล้ายกับกระบวนการชั้นในสำหรับชั้นนอก, แต่รวมถึงการชุบแผงเพื่อสร้างความหนาของทองแดงในรูและบนพื้นผิว.

6. พื้นผิวเสร็จสิ้น: นำมาใช้ กระบวนการที่ตกลงกัน — การชุบนิเกิลเคมีตามด้วยทองคำแช่. ความหนาของทองคำถูกควบคุมประมาณ 2μm, สร้างความสมดุลระหว่างต้นทุนและประสิทธิภาพ.

7. หน้ากากบัดกรี & ตำนาน: ใช้หน้ากากประสานที่สามารถถ่ายภาพของเหลวได้ (แอลพีไอ), เปิดเผย/พัฒนาเป็นแผ่นเปิด. จากนั้นพิมพ์คำอธิบายซิลค์สกรีนเพื่อจัดวางส่วนประกอบ.

8. การประมวลผลขั้นสุดท้าย & การทดสอบ: ดำเนินการกำหนดเส้นทาง, การให้คะแนน, บาก. มั่นใจในคุณภาพผ่านการ การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (Aoi) และ การทดสอบไฟฟ้า (โพรบบิน หรือการทดสอบฟิกซ์เจอร์).

กระบวนการทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐาน IPC และระบบการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวด, รับประกันประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอสำหรับ PCB ทุกตัว.

คุณสมบัติหลักและสรุปข้อดี

PCB แบบแข็ง 6 ชั้นของ UGPCB มีข้อดีหลักๆ ดังต่อไปนี้:

• ผลงาน: โครงสร้าง 6 ชั้นให้ ความสมบูรณ์ของสัญญาณและความสมบูรณ์ของพลังงานที่ปรับให้เหมาะสม, เหมาะสำหรับการออกแบบวงจรความเร็วปานกลางถึงสูง. ผิวเคลือบ ENIG ช่วยให้มั่นใจได้ ความน่าเชื่อถือในการบัดกรีที่ดีเยี่ยมและอายุการเก็บรักษาในระยะยาว.

• ความยืดหยุ่นในการออกแบบ: เมื่อเทียบกับบอร์ด 4 ชั้น, โครงสร้าง 6 ชั้นมีทรัพยากรการกำหนดเส้นทางมากขึ้น, การจัดการการออกแบบวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้น. ขนาดมาตรฐาน 135x95 มม. ปรับให้เข้ากับรูปแบบผลิตภัณฑ์ต่างๆ.

• การประกันความน่าเชื่อถือ: การใช้ Tg สูง (180) วัสดุช่วยเพิ่มความเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง. การควบคุมและการทดสอบกระบวนการที่เข้มงวดทำให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์เป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรม.

• ความคุ้มทุน: เสนอความสมดุลที่ดีระหว่างประสิทธิภาพและราคา, ให้ความได้เปรียบด้านต้นทุนมากกว่า PCB 8 เลเยอร์+ ในขณะที่ให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า PCB 4 เลเยอร์หรือน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด.

• การสนับสนุนด้านเทคนิค: UGPCB ให้การสนับสนุนทางเทคนิคเต็มรูปแบบตั้งแต่การให้คำปรึกษาด้านการออกแบบไปจนถึงการผลิตจำนวนมาก, ช่วยให้ลูกค้าเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบและลดระยะเวลาในการออกสู่ตลาด.