متعددة الطبقات الصلبة لوحة دارات مطبوعة مرنة س لوحة الدوائر المطبوعة الابتكارات في العمياء / مدفونة عبر الهياكل

أصبحت أجهزتنا الإلكترونية مدمجة بشكل متزايد ومتطورة بشكل متزايد ، وقد دفع الطلب على الاتصال المتبادل عالي الكثافة ، أو HDI ، إلى الصلبة المتعددة الطبقات. لوحة دارات مطبوعة مرنة التكنولوجيا في طليعة تطوير المنتجات. سواء كانت الأجهزة القابلة للارتداء المتطورة أو الطيران أو الإلكترونيات أو الأجهزة الطبية المصغرة ، فستجد دائماً تقريباً هذه الدوائر المتعددة الطبقات الصلبة والمرنة في المركز مع صفاتها الثلاثية من المرونة والمتانة والوظائف. مفتاح هذا التطور هو الابتكارات الأخيرة في العمياء والدفون عبر الهياكل، أدوات أساسية للمهندسين دفع حدود الحديثة تصميم الدوائر المطبوعة وموضوع مقالنا اليوم.

فياس

دعونا أولا نعيد النظر في التصنيف الثلاثي للمقاطع التي سنرىها مع التصاميم المرنة الصلبة:

• من خلال Vias هي تلك التي تعبر طول اللوحة بأكملها ، من الأعلى إلى الأسفل ، والغالبية العظمى في صلبة لوحة دارات مطبوعة مرنة لوحات من طبقات أقل
• Vias العمياء مثل الأزقاق العمياء التي تخرج على السطح، نصف من خلال ونصف مدفونة
• المدفونة فياس هي فريدة من نوعها الداخلية

تسمح ترتيبات هذه الفئات الثلاث من الممرات للمهندسين بإنشاء اتصالات كثيفة مع الحفاظ على التكثيف الرسمي. يتيح توطين الاتصالات إلى طبقات محددة للمصممين القيام بإعدادات أكثر تعقيداً للدوائر دون زيادة حجم اللوحة. تعتبر القنوات المضمنة والمدفونة إشارات توجيه قيمة بشكل خاص بين الأقسام الصلبة والمرنة ، وتقدر المبادئ التوجيهية IPC-2223 انخفاضًا بنسبة 25٪ في مساحة اللوحة مع الاستخدام المناسب للقنوات العمياء والمدفونة.

التحديات

ولكن هذه الطرق المتقدمة ليست خالية من التحديات. التراكمات الصلبة والمرنة تتناوب بين الركائز الصلبة والمرنة والطبقات اللاصقة وغير اللاصقة ، وهذا التناوب يسبب مشاكل محددة:

البوليميد ، المادة التي تستخدم عادة للطبقات المرنة ، لديها معامل توسع حراري أعلى من جوهرها الصلب. خلال عملية التصفيح هذا عدم التوافق يمكن أن يسبب الإجهاد. هذا الإجهاد يمكن أن يجعل من الصعب الحصول على الالتصاق المثالي والسطح، مما يؤدي إلى التشويه، والشقوق الصغيرة أو حتى التقطيع.

تتطلب أيضًا أشكال الومض والمدفونات حفر الليزر بدقة عالية وتسامحات ضيقة. ويزيد خطر الفراغ والطلاء النحاسي غير الكامل بسبب نسب الجوانب العالية ، أي نسبة العمق إلى القطر.

تعتبر المرونة الصلبة الدقيقة عبر المواضع أكثر أهمية عندما تعبر المناطق الصلبة والمرنة ، وتكون المرونات ذات الأحجام الصغيرة أقل تسامحاً مع عدم التوازن.

التعرض للانحناء الديناميكي والتوتر البيئي ، يمكن أن يعاني المرور السيئ من الشقوق الصغيرة وكسور البرميل وحتى التسريب. هذا هو السبب في أن معظم الأجهزة القابلة للارتداء من الجيل القادم ستكون لديها ميكروفيا كفشل أكثر شيوعاً.

الابتكارات

لكن السنوات الأخيرة شهدت موجات من الابتكارات في تقنيات هذه الطرق المرنة الصلبة.

البناء المتسلسل ، أو SBU ، هو العملية التي يقوم بها المهندسون ببناء طبقات معقدة بالتزايدات ، وتشكيل أعمى ومدفونة في مراحل متعددة. هذا الإجراء يحسن نسبة الجانب وجودة الطلاء لكل عبر ، وهو الآن المعيار لـ HDI والصلبة لوحة دارات مطبوعة مرنة .

يمكن لحفر Lazor ، وهو مبدل لعبة الصلبة المرنة عن طريق التكنولوجيا ، إنشاء ميكروفيات ذات أنماط معقدة بدقة دقيقة على طبقات مرنة رقيقة ، غالبا ما تكون أقل من 100 ميكرومتر. يمكننا أن نشكر هذه التكنولوجيا على تحسين حوالي 15٪ على معدل العائد مقارنة بالحفر الميكانيكي التقليدي.

أفضل من خلال تقنيات التعبئة، مثل طلاء النحاس عالية الموصلة واللوحات الموصلة، يمكن أن تضمن مقاومة منخفضة على أعمى ومدفونة فيا كل مع الحفاظ على قوة ميكانيكية جيدة. كما تمنع هذه التقنيات الفراغات وتقلل من خطر التعب عبر منتجك الصلب المرن.

كما استخدمت الشركات المصنعة التصفيح الهجين لتطبيقات الصلبة المرنة ، والتي تجمع بين تقنيات الالتصاق اللاصق وغير اللاصق. يمكن لهذا التنفيذ الهجين تحسين السلامة الميكانيكية لتركيبك الصلب والمرن في الوقت نفسه تعزيز من خلال الموثوقية ، وخاصة في الواجهة بين الأجزاء الصلبة والمرنة حيث تكون الإجهادات أكثر حدة.

يجب أن تستفيد مرحلة الإنتاج من مراقبة الجودة من أنظمة التفتيش الجديدة. تسمح التصوير المقطعي الحاسوبي بالأشعة السينية، بالإضافة إلى التصوير المقطعي بالأشعة السينية، للمصنعين بالفحص الخفي عن طريق الهياكل وفحص العيوب مثل الفراغات أو الخلل في التوازن. هذا الكشف المبكر يمكن أن يساعد بشكل خاص مشروع صلب مرن الذي ستكون منتجاته أكثر حساسية بكثير من غيرها لوحة الدوائر المطبوعة التكنولوجيات.

الممارسات

فيما يلي العديد من الممارسات الجيدة ومفاهيم التصميم التي يجب أخذها في الاعتبار عند العمل على مشروعك الصلب والمرن:

• الحفاظ على حلقات حلقية قوية عند تخطيط تسلسل الطبقات حتى تستوعب الاختلافات في التصنيع
• التواصل مع مورد الركيزة الخاصة بك وطلب الحد الأدنى من خلال القطر والمسافة. كثيرون يفتخرون بميكروفيا من 75 ميكرومتر ، وليس دائما من نفس التسامح
• استخدم ميزات تخفيف الإجهاد في منطقة المرنة وتجنب تصاميم عبر الوسادة لمناطق الإجهاد الميكانيكي العالي
• استخدم تحليل العناصر المحدودة، أو FEA، وعن طريق أدوات نمذجة الموثوقية للتنبؤ بنقاط الفشل المحتملة قبل المضي قدما في تصنيع النموذج الأولي الصلب المرن الخاص بك

قابلية التصنيع

تعقيد الهياكل المتقدمة، جنبا إلى جنب مع جميع المشاكل التي تولدها، مبررة من خلال المكاسب التي توفرها في المصغرة والوظائف والموثوقية. ولكن مقابل تكاليف التصنيع المرنة الصلبة ، يجب إعادة النظر في هذه الفوائد:

• يمكن لزيادة الكثافة عبر تقليل معدلات العائد عندما تكون ضوابط العملية غير صارمة، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى ارتفاع تكاليف كل لوحة
• قد يفتقر المصنع إلى الخبرة أو المعدات لتنفيذ خطوط عمياء ومدفونة متقدمة لمشروعك المتعدد الطبقات. تدقيق الموردين دائماً وفحص قدراتهم وسأل عما إذا كانت لديهم خبرة مرنة متماثلة لمشروعك
• خطط هيكلك عبر العقاب الخاص بك مع فكرة الكفاءة. وهذا من شأنه أن يقلل من النفايات الموادية ويحسن القدرة التنافسية على التكلفة

بفضل هذه الابتكارات ، دفعت الهياكل العمياء والمدفونة عبر المصغرة والموثوقية أكثر وأكثر في عالم التصميم المتعدد الطبقات الصلب والمرن. تذكر النصائح التي قدمناها في هذه المقالة ، ونتطلع إلى رؤيتك في المرة القادمة!