EN
Prostredníctvom montáže viacvrstvových dosiek plošných spojov bola elektronický priemysel schopná vyvinúť rôzne vysokovýkonné zariadenia, od lekárskych prístrojov, automobilových súčiastok, telekomunikačnej infraštruktúry až po priemyselnú automatizáciu. Keďže sa produkty neustále zdokonaľujú, je stále veľmi dôležité, aby bola montáž viacvrstvových dosiek plošných spojov vykonaná s najvyššou presnosťou. Prečo je presnosť taká dôležitá a aké sú dôsledky jej chýbania?
Čo je montáž viacvrstvových dosiek plošných spojov
Výroba viacvrstvovej DPS sa líši od jednovrstvových alebo obojstranných dosiek tým, že zahŕňa skládanie a prepojovanie niekoľkých vrstiev mediálneho vodiča a izolačného materiálu, ktoré sú všetky tesne zabalené. Rôzne vrstvy môžu obsahovať veľmi rýchle digitálne obvody, napájanie a citlivé analógové obvody vo výške len niekoľko milimetrov.
Hoci pridanie vrstiev zvyšuje počet obvodov, zvyšuje aj funkčnosť obvodov a preto nemožno vylúčiť možnosť chýb. Malá chyba, ako napríklad nesprávne zarovnanie, odchýlka vrtania alebo registrácia medzi vrstvami, môže viesť k poruche obvodu, keďže tieto malé chyby môžu spôsobiť prerušenie signálu, nezhodu impedancie alebo dokonca zamietnutie dosky.
Cesty signálov, prispôsobenie impedancie a celkový výkon dosky sú niektoré z problémov, ktoré možno vyriešiť jediným presným spôsobom, a to dokonalým zarovnaním všetkých vrstiev a fungovaním dosky ako jediného elektrického systému.
Integrita signálu vysoko závisí od presnosti
Integrita signálu by mohla byť hlavným dôvodom, prečo je potrebné pokročilé zostavenie viacvrstvových dosiek plošných spojov. Vysokorýchlostné digitálne signály sú veľmi citlivé na dĺžku a rozostup vodičov a na polohu vrstiev. Najmenšia zmena ktoréhokoľvek z týchto parametrov môže spôsobiť odraz signálu, môže vzniknúť diaľkové prenose (crosstalk), elektromagnetické rušenie (EMI) alebo signály môžu prichádzať v rôznych časoch (časové chyby).
V prípadoch, kde je umožnená vysoká presnosť, napríklad pri smerovaní vodičov, skladaní vrstiev a hrúbke dielektrika, možno udržať stabilnú impedanciu a zachovať čistotu signálu. Práve toto je reálnou situáciou v serveroch, sieťovom zariadení a zariadeniach pre vysokofrekvenčnú komunikáciu, kde je výkonnostná rezerva veľmi úzka.
Závislosť a trvanlivosť
Viacvrstvové PCB sa zvyčajne používajú v oblastiach, kde je prevádzka bez prerušenia a spoľahlivosť hlavnými problémami. Medzi príklady patria lekársky prístroje, letecký a vesmírny priemysel, priemyselné zariadenia a automobilová elektronika.
Vyššie opísané prípady použitia znamenajú, že ak vaše elektronické zariadenia dokážu dlhodobo pracovať bez technických porúch, potom ste veľmi presné pri montáži viacvrstvového PCB.
Vnútorné napätie spôsobené nesprávnym umiestnením alebo nedostatočným plávaním môže viesť k vzniku mikrotrhlín, odlupovaniu vrstiev a dokonca k poruchám prechodov. Nepresné vŕtanie nedosiahne rovnakú úroveň výkonu ako presné krížové skontrolovanie pre povlakovanie a lamináciu, čo nevyhnutne viedie k medzivrstvovým spojom s vynikajúcou mechanickou pevnosťou a homogenitou, takže doska PCB bude odolná voči tepelnému cyklovaniu, vibráciám, dlhodobej prevádzke atď.
Spoločnosť King Field si za svoju povinnosť vytyčila kadiatne dbať na presnosť počas celého procesu montáže, aby viacvrstvové dosky plošných spojov, ktoré vyrábajú, mohli byť s istotou používané po celú dobu životnosti.
Miniaturizácia znižuje tolerancie
Keďže počet elektronických zariadení stále rastie, montáž viacvrstvových DPS bude musieť zabezpečiť umiestnenie čoraz väčšieho počtu komponentov v tesnejších priestoroch. Použitie súčiastok s jemným roztekom, mikrodiriek a vrstiev s vyšším počtom umožňuje už teraz extrémne kompaktné usporiadania, pri ktorých prakticky nezostáva miesto na chyby pri umiestňovaní komponentov.
Aby sa predišlo chybám, ako je napríklad mostenie spájkou, jav „hrobkameň“ alebo nedostatočné spoje, je rozhodujúca veľká presnosť pri umiestňovaní komponentov, aplikácii spájkovej pasty a profile reflow pájenia. Pri viacvrstvových zostavách s vysokou hustotou môže jediná chyba pri montáži ohroziť naraz celú skupinu vrstiev, preto je kľúčom k prijateľnej výnimočnosti práve presnosť.
Termálne riadenie a distribúcia výkonu
Viacvrstvové dosky plošných spojov sa zvyčajne navrhujú s napájacími a uzemňovacími rovinami, aby sa uľahčilo odvádzanie tepla a poskytol stabilizovaný zdroj napájania. Môžeme povedať, že tepelný výkon a prúdová zaťažiteľnosť do veľkej miery závisia od presnej hrúbky vrstiev, hmotnosti medi a zarovnania rovín.
Nesprávna montáž môže mať za následok lokálne prehrievanie, poklesy napätia alebo vznik elektromagnetického šumu. Presný proces montáže viacvrstvových dosiek plošných spojov je jedinou cestou, ako zabezpečiť rovnomerné rozdelenie napájania a účinné odvádzanie tepla. Je to jednou zo základných požiadaviek na udržanie prevádzky systému pri maximálnej účinnosti a na dosiahnutie najdlhšej životnosti komponentov, ktoré sú veľmi citlivé na kolísanie teploty.
Kontrola nákladov prostredníctvom presnosti
Po bližšom preskúmaní pomôžu tesne vyrobené súčasti výrazne znížiť náklady továrne. Voľná montáž viacvrstvových dosiek plošných spojov je príčinou neprijateľného množstva zmetkov, opráv, porúch v prevádzke a záručných reklamácií.
Preto je spoločnosť King Field napríklad prostredníctvom disciplíny procesov a presnosti výbornou pozícií na to, aby pomohla svojim klientom dosiahnuť vyššie výnosy pri prvej prechádzke testom a predvídateľnejšie výsledky výroby. Presnosť nie je len technickým požiadavkom, ide o strategickú investíciu do kvality, efektivity a vnímania vašej značky zákazníkmi.
Odbornosť a kontrola procesov
Na výrobu viacvrstvových DPS nestačia len najmodernejšie vybavenie, ale aj významné technické znalosti, dobré riadenie procesov a dôsledná kontrola kvality. Bez ohľadu na voľbu materiálu, plánovanie vrstiev, automatizovanú optickú kontrolu alebo elektrické testovanie, každý krok musí byť plánovaný a vykonaný s maximálnou starostlivosťou.
Skúsený výrobca vie, ako dosiahnuť rôzne konečné výsledky jednoduchou zmenou procesu, a preto dokáže prijať nevyhnutné opatrenia na predchádzanie problémom, ešte skôr než by mohli vzniknúť. To, čo radí King Field práve do tejto kategórie, je skutočnosť, že ich tím tvoria inžinieri nielen so špecializáciami, ale tiež s potrebnou skúsenosťou aplikovať najpresnejšie výrobné postupy a tak konzistentne dodávať bezchybné viacvrstvové zostavy dosiek plošných spojov.
Ako bolo diskutované v tomto texte, presnosť umožnila viacvrstvovým zostavám dosiek plošných spojov dosiahnuť do značnej miery integritu signálu, zabezpečiť dlhodobú spoľahlivosť, uľahčiť miniaturizáciu, zlepšiť tepelné riadenie a prispieť k najnižšiemu celkovému vlastníckemu nákladu.
Avšak keďže elektronické zariadenia sa vyvíjajú bezprecedentnou rýchlosťou, je isté, že presnosť bude zohrávať kľúčovú úlohu vo výrobe dosiek plošných spojov.
Takže ak chcete získať plný komerčný prínos z vašich viacvrstvových zostáv DPS, je rozumné nakupovať prostredníctvom výrobnej prevádzky, ktorá je nielen vybavená, ale aj dobre vyškolená na danú prácu, ako napríklad King Field, a ktorej prevádzková presnosť, kontrola procesov a odbornosť tvoria základ vašeho rozhodnutia.
