-55°C ~ 125°C에서 인쇄 회로 기판의 장기간 안정적인 작동을 보장하려면 재료 선택, 구조 설계, 공정 제어 및 검증 테스트라는 네 가지 핵심 차원에서 체계적인 제어가 필요하며 산업 제어, 자동차 전자 장치, 항공우주 등과 같은 혹독한 시나리오의 광범위한 온도 요구 사항을 충족해야 합니다.
핵심 소재 선택
기판 선택: 125도에서 기판 연화 및 변형을 방지하려면 X/Y 축 CTE가 13ppm/도 이하인 Shengyi S1170과 같이 Tg가 170도 이상인 고온 내성 플레이트가 선호되어야 합니다. 넓은 온도 범위에서 안정적인 Dk/Df 매개변수를 보장하기 위해 고주파수 시나리오에 Rogers RO4350B 탄소 수소 세라믹 복합 보드를 선택할 수 있습니다.
보조 재료 매칭: 솔더 레지스트는 태양광 잉크 SF-600 고온 유형을 사용하며 150도에서 1000시간 후에도 변색이나 벗겨짐이 없습니다. 표면 처리는 3~5μm의 니켈 층과 0.1~0.2μm의 금층을 갖춘 화학적 니켈 금 증착 공정을 채택하여 내산화성과 솔더 조인트 신뢰성의 균형을 유지합니다.
솔더 선택: 녹는점이 217도인 SnAgCu 무연 솔더(Sn96.5Ag3.0Cu0.5)를 사용하여 넓은 온도 주기에서 솔더 조인트의 크리프 저항 요구 사항을 충족하고 고온에서 솔더 조인트의 연화 및 균열을 방지합니다.
구조 설계 최적화
열 응력 완화 설계: 0.5mm 이상의 열팽창 허용치가 PCB 보드 가장자리에 예약되어 있으며 0.3mm 폭의 응력 홈이 주요 영역에 설정되어 온도 순환 시 보드의 균열을 방지합니다. 아날로그 신호 링크는 곡선 배선을 채택하여 응력 집중 지점을 줄입니다.
구리 균형 및 기공 구조 최적화: 국지적인 구리 두께의 과도한 차이로 인한 뒤틀림을 방지하기 위해 보드 전체에 구리 분포의 균일성을 엄격하게 제어합니다. 스루홀은 두꺼운 구리 디자인을 채택했으며 HDI 마이크로 블라인드 홀 직경은 0.1mm 이내로 제어되어 축 방향 인장 저항을 향상시켰습니다.
열 관리 레이아웃: 전원 영역은 빠른 열 전도를 위해 열 비아 어레이와 결합된 "그리드+솔리드" 복합 구리 스킨 설계를 채택합니다. 열 축적으로 인한 국부적 과열을 방지하기 위한 가열 구성요소의 분산 배치.
프로세스 제어
프레싱 및 구멍 처리: 단계 프레싱 매개변수의 정밀한 제어, 가열 속도 2도/분 이하, 내부 응력을 완전히 해제하고 20개 이상의 레이어가 있는 다층 보드의 휨을 0.5% 미만으로 제어합니다. 구멍에 있는 구리 코팅의 균일성과 층간 접착을 보장하기 위해 드릴링 잔해를 제거하고 구멍 벽을 거칠게 만드는 프로세스를 최적화합니다.
용접 공정 최적화: 리플로우 솔더링은 질소 보호(산소 함량 500ppm 이하)를 채택하고 합리적인 온도 영역 곡선을 설정합니다. 예열 영역 150도 ± 10도/60초, 항온 영역 180도 ± 10도/80초, 피크 값 245도 ± 5도/10-15초로 솔더 조인트의 IMC 층 두께를 0.5-3μm로 제어하여 감소시킵니다. 잔류 응력.
전체 프로세스 품질 관리: AOI 자동 광학 검사, X-Ray 솔더 조인트 보이드 감지(보이드율 5% 이하) 및 마이크로 슬라이스 분석을 통해 전체 프로세스에서 프로세스 결함을 식별하여 숨겨진 구조적 위험을 방지합니다.
광범위한 온도 검증 및 보호
표준화된 환경 테스트: IPC-TM-650 2.6.7 및 MIL-STD-202 표준에 따라 -55도 ~125도의 1000회 온도 사이클을 완료해야 하며, 사이클링 후 5% 이하의 임피던스 변화율과 100M Ω 이상의 절연 저항이 필요합니다. 극한 시나리오에서 저온 및 고온 충격 테스트를 추가하고, 1분 이내에 고온 및 저온 전환을 완료하고, 열 피로 결함을 신속하게 검사합니다.
추가 보호 강화: 주요 제품은 실리콘 기반의 3중 보호 페인트 또는 초박형 불소 나노 코팅으로 코팅하여 고주파 신호 전송을 방해하지 않으면서 습기와 부식성 매체를 격리할 수 있습니다. 강한 진동 시나리오에서는 fr4 보강 바를 국부적으로 추가하여 진동에 대한 구조적 저항을 더욱 강화할 수 있습니다.