Проверката на надеждността на термични цикли на високо-честотните платки на Роджърс трябва стриктно да следва изключителните стандарти за високо-честотни платки IPC. Чрез стандартизирани тестове за редуване на температура, устойчивостта на термична умора на материали, конструкции и процеси се оценява систематично. Основните процеси и ключови изисквания са както следва:
Основни референтни стандарти
Проверката трябва да даде приоритет на използването на специфични спецификации-за високочестотни платки, покриващи различни изисквания за ниво на надеждност:
IPC-6018D: Версията от 2022 г. на стандарта за високочестотни микровълнови печатни платки има добавени изисквания за определяне на термични цикли на HDI слоеве, задни пробивания и микропроходни отвори.
IPC-TM-650 2.6.7: Изясняване на температурния диапазон, скоростта на промяна на температурата и рамката на броя на цикъла за изпитване на печатни платки при термичен стрес.
MIL-STD-883: Строг стандарт за валидиране за аерокосмически клас с по-високи изисквания за брой цикли и праг на отказ.
Обърнете се към спецификацията за термична умора на спойката IPC-9701A за съвпадение и синхронно оценете надеждността на спойките след сглобяването.
Проектиране на основните параметри за плана за тестване
В отговор на характеристиките на ниската топлопроводимост на PTFE субстрата от материал Rogers, параметрите трябва да бъдат специално оптимизирани, за да се избегне погрешна преценка в конвенционалните схеми за изпитване FR-4:
Сценарии за приложение, съответстващи на температурния диапазон
Потребителски/индустриален клас: -40 градуса ~+85 градуса, съответстващи на сценарии за 5G комуникационни базови станции
Ниво на спецификация на превозното средство: -40 градуса ~+125 градуса, съвместим с радар с милиметрови вълни от 77 GHz и ADAS модули.
Аерокосмически клас: -55 градуса ~+125 градуса, отговарящ на изискванията за бордово/сателитно оборудване.
Контрол на ключови параметри на процеса
Скорост на промяна на температурата: Контролирайте стриктно в рамките на 10-15 градуса /мин, за да избегнете внезапни промени във вътрешното напрежение на PTFE субстрата поради температурни колебания.
Екстремно време за изолация: Изолирайте краищата за висока и ниска температура за 10-30 минути всеки, за да сте сигурни, че вътрешната температура на дебелата плоча е напълно еднаква.
Времена на цикъла: Индустриален клас Клас 3 изисква По-голямо или равно на 500 пъти, аерокосмическият клас изисква По-голямо или равно на 1000 пъти.
Многоизмерна система за определяне на повреда
След приключване на термичния цикъл е необходима цялостна проверка на структурната цялост и стабилността на електрическите характеристики
Определяне на структурна повреда: Металографската проверка на сечението показва, че разпространението на медна пукнатина в отвора не надвишава 20% от напречното-сечение, а контактната площ на подложката за запояване на микропроходния-отвор остава по-голяма или равна на 50%. SAM сканирането потвърждава, че няма ново разслояване на междинния слой или кухини от смола.
Проверка на електрическата производителност: Използвайте мрежов анализатор, за да тествате отново S параметрите, изискващи промяна на загубата на вмъкване от По-малко или равно на 0,5 dB/100 mm при 28 GHz, отместване на импеданса от По-малко или равно на ± 3%, и изолационно съпротивление от По-голямо или равно на 100 M Ω (500 V DC).
Ексклузивна проверка на материала на Роджърс: Фокусирайте се върху проверката на адхезията на стените на порите при процеса на плазмено разлепване, за да избегнете преждевременна повреда на разслояването по време на топлинен цикъл поради недостатъчна адхезия на медта на порите.
Оптимизация преди процеса (подобряване на скоростта на валидиране)
Целенасочената оптимизация на дизайна преди проверката може значително да намали риска от повреда на топлинния цикъл:
Приемане на симетричен слоест дизайн за балансиране на разпределението на медното фолио и намаляване на изкривяването и концентрацията на напрежение по време на топлинен цикъл.
Дайте приоритет на използването на материали от серия RO4000 с CTE по ос Z-, по-малък или равен на 46ppm/градус, за да намалите разликата в термичното разширение с медно фолио (17ppm/градус) и да намалите риска от счупване на медния отвор на PTH.
Преди горещо циклиране, завършете теста за време на разслояване T-288, за да потвърдите, че способността на платката против разслояване е по-голяма от 90 минути и предварително отсейте партиди със слаба устойчивост на топлина.