Verificarea fiabilității ciclului termic al plăcilor de-înaltă frecvență Rogers trebuie să respecte cu strictețe standardele exclusive ale plăcilor de-înaltă frecvență IPC. Prin teste standardizate de alternare a temperaturii, rezistența la oboseală termică a materialelor, structurilor și proceselor este evaluată sistematic. Procesele de bază și cerințele cheie sunt următoarele:
Standarde de referință de bază
Verificarea ar trebui să acorde prioritate utilizării specificațiilor specifice-placii de înaltă frecvență, acoperind diferite cerințe de nivel de fiabilitate:
IPC-6018D: versiunea 2022 a standardului pentru plăcile de circuite imprimate cu microunde de înaltă frecvență a adăugat cerințe pentru determinarea ciclului termic al straturilor HDI, găuririlor pentru spate și micro găuri traversante.
IPC-TM-650 2.6.7: clarificați intervalul de temperatură, rata de schimbare a temperaturii și cadrul numărului de cicluri pentru testarea la stres termic PCB.
MIL-STD-883: standard de validare riguros de calitate aerospațială, cu cerințe mai mari pentru numărul de cicluri și pragul de defecțiune.
Consultați specificația de oboseală termică a îmbinărilor de lipit IPC-9701A pentru potrivire și evaluați în mod sincron fiabilitatea îmbinărilor de lipit după asamblare.
Proiectarea parametrilor de bază pentru planul de testare
Ca răspuns la caracteristicile de conductivitate termică scăzută ale substratului PTFE al materialului Rogers, parametrii trebuie optimizați în mod special pentru a evita aprecierea greșită în schemele convenționale de testare FR-4:
Intervalul de temperatură care corespunde scenariilor de aplicare
Gradul consumator/industrial: -40 de grade ~+85 grade, corespunzătoare scenariilor stației de bază de comunicații 5G
Nivel de specificații ale vehiculului: -40 grade ~+125 grade , compatibil cu radarul cu unde milimetrice de 77GHz și modulele ADAS.
Gradul aerospațial: -55 grade ~+125 grade, îndeplinind cerințele echipamentelor aeriene/satelit.
Controlul parametrilor cheie ale procesului
Rata de schimbare a temperaturii: controlați strict în 10-15 grade/min pentru a evita schimbările bruște ale tensiunii interne ale substratului PTFE din cauza fluctuațiilor de temperatură.
Timp de izolare extrem: Izolați capetele de temperatură înaltă și joasă timp de 10-30 de minute fiecare pentru a vă asigura că temperatura internă a plăcii groase este complet uniformă.
Timpi de ciclu: clasa industrială clasa 3 necesită Mai mult sau egal cu 500 de ori, gradul aerospațial necesită Mai mare sau egal cu 1000 de ori.
Sistem multidimensional de determinare a defecțiunilor
După finalizarea ciclului termic, este necesară o verificare completă a integrității structurale și a stabilității performanței electrice.
Determinarea defecțiunii structurale: inspecția secțiunii metalografice arată că propagarea fisurii de cupru în gaură nu depășește 20% din secțiunea transversală-și aria de contact a plăcuței de lipire a micro-găurii traversante rămâne mai mare sau egală cu 50%. Scanarea SAM confirmă că nu există noi delaminare interstrat sau goluri de rășină.
Verificarea performanței electrice: Utilizați un analizor de rețea pentru a retesta parametrii S, necesitând o modificare a pierderii de inserție mai mică sau egală cu 0,5 dB/100 mm la 28 GHz, compensare de impedanță mai mică sau egală cu ± 3 % și rezistență de izolație mai mare sau egală cu 100 M Ω (500 M Ω).
Verificare exclusivă a materialelor Rogers: Concentrați-vă pe verificarea aderenței peretelui porilor din procesul de delipire cu plasmă pentru a evita eșecul prematur al delaminarii în timpul ciclării termice din cauza aderenței insuficiente a cuprului din pori.
Optimizare înainte de proces (îmbunătățirea ratei de trecere a validării)
Optimizarea proiectării vizate înainte de verificare poate reduce semnificativ riscul defecțiunii ciclului termic:
Adoptarea unui design stratificat simetric pentru a echilibra distribuția foliei de cupru și pentru a reduce deformarea și concentrația de stres în timpul ciclului termic.
Acordați prioritate utilizării materialelor din seria RO4000 cu axa Z-CTE mai mică sau egală cu 46ppm/grad pentru a reduce diferența de dilatare termică cu folie de cupru (17ppm/grad) și a reduce riscul de fractură a cuprului orificiului PTH.
Înainte de ciclul fierbinte, finalizați testul de timp de delaminare T-288 pentru a confirma că capacitatea anti delaminare a plăcii este mai mare de 90 de minute și eliminați în avans loturile cu rezistență scăzută la căldură.