An tréscaoilteacht choibhneasta copair i dearadh PCB Ní luach gnáth é. Is seoltóir é copar, mar sin tá a luach beagnach gan teorainn. Mar gheall air seo, féachann dearthóirí ar ghnéithe leictreacha agus dromchla an chopair ina ionad. Is féidir go mbeadh garbhúlacht dromchla éagsúil ag an gcopar i bprintí leictreonacha. Is féidir leis an garbhúlacht seo athrú a dhéanamh ar an gcaoi a mbogann comharthaí agus ar a gcáilíocht.
Taispeánann an tábla thíos conas a athraíonn garbhúlacht feidhmíocht leictreach:
Paraiméadar | Raon Luachanna (micrón) | Meánluach (micrón) | Tionchar ar Dhearadh PCB agus Airíonna Leictreacha |
|---|---|---|---|
Garbhacht scragall copair (Rz) | 0.7 a 1.6 | ~1.2 go 1.3 | Déanann athruithe ar gharbhacht deacair impedance agus cailliúint comhartha a thuar. Is féidir leis seo difear a dhéanamh do cháilíocht an chomhartha. |
Cuidíonn eolas a bheith agat ar thrédhearcacht choibhneasta copair agus a ghnéithe le hinnealtóirí dearaí níos fearr agus níos iontaofa a dhéanamh.
Príomh-Bháicíní Beo
Tá ceadúlacht choibhneasta copair beagnach gan teorainn toisc gur seoltóir é, mar sin bíonn cúram níos mó ag dearthóirí faoi cé chomh maith agus a iompraíonn sé leictreachas agus cé chomh réidh is atá a dhromchla.
Má tá copar garbh, is féidir leis dochar a dhéanamh cáilíocht comhartha ag minicíochtaí arda trí fhriotaíocht agus caillteanas comhartha a dhéanamh níos measa, mar sin cuidíonn copar níos míne le PCBanna oibriú níos fearr.
Cuidíonn tiús agus struchtúr beag bídeach an chopair le PCBanna maireachtáil níos faide trí ligean don bhord teas agus brú a láimhseáil, agus cosc a chur ar scoilteanna ó fhoirmiú le himeacht ama.
Ag piocadh na láimhe deise cóireála dromchla Coinníonn sé copar slán ó mheirge agus cuidíonn sé le comharthaí fanacht láidir, rud a fhágann go mairfidh PCBanna níos faide.
Trí bhreathnú ar ábhair chopair, ar an gcaoi a ndéantar iad, agus trí iad a thástáil go cúramach, cinntítear go bhfanann an caighdeán mar a chéile agus go n-oibríonn PCBanna níos fearr.
Ceadúlacht Choibhneasta Copair
Bunúsacha Ceadúlachta
Insíonn tréscaoilteacht dúinn conas a imoibríonn ábhar le réimse leictreach. Taispeánann sé cé mhéad fuinnimh leictrigh is féidir leis an ábhar a shealbhú. Úsáideann innealtóirí “tréscaoilteacht choibhneasta” chun ábhar a chur i gcomparáid le folús. Tugtar an luach seo freisin. tairiseach tréleictreachI ndearadh PCB, tá ábhair cosúil le FR-4 nó lannáin eile tábhachtach. Bíonn tionchar ag a dtréscaoilteacht choibhneasta ar an gcaoi a mbogann comharthaí tríd an mbord. Cuidíonn sé freisin le méid agus cruth rianta ciorcaid a chinneadh.
Mar shampla, is ábhar coitianta PCB é FR-4. De ghnáth bíonn a thréscaoilteacht choibhneasta idir 4.2 agus 4.3. Déantar é seo a thomhas ag minicíochtaí ó 300 MHz go 2 GHz. Úsáideann innealtóirí modhanna speisialta chun na luachanna seo a thomhas. D’fhéadfadh siad athshondóirí fáinne micristripe nó línte tarchuir phlánacha a úsáid. Tógann na modhanna seo struchtúir tástála ar an PCB. Ansin, tomhaiseann siad conas a ghníomhaíonn comharthaí. Cuidíonn na torthaí le dearthóirí na hábhair is fearr a roghnú. Is féidir leo buille faoi thuairim a thabhairt freisin conas a oibreoidh an bord. Tá sé an-tábhachtach an tairiseach tréleictreach a thomhas go maith. Bíonn tionchar aige ar luas an chomhartha, ar an impedance, agus ar cé chomh hiontaofa is atá an ciorcad.
Nóta: Is féidir le tairiseach tréleictreach foshraithe PCB athrú de réir minicíochta. Caithfidh innealtóirí smaoineamh air seo agus ciorcaid ardluais á ndéanamh acu.
Ról Uathúil an Chopair
Tá copar difriúil i ndearadh PCB. Is seoltóir é, ní tréleictreach. Deirtear go bhfuil tréscaoilteacht choibhneasta copair gan teorainn. Ciallaíonn sé seo nach stórálann copar fuinneamh leictreach mar a dhéanann inslitheoirí. Ina áit sin, ligeann copar don sruth leictreach bogadh go héasca. Ní úsáideann innealtóirí tréscaoilteacht choibhneasta copair agus iad ag dearadh. Is mó a chuireann siad suim i seoltacht, tiús agus cáilíocht dhromchla an chopair.
Léiríonn staidéir go bhfuil tábhacht le dromchla copair. Is féidir le garbhacht nó ocsaídiú athrú a dhéanamh ar an gcaoi a mbogann comharthaí ag minicíochtaí arda. Bíonn tionchar ag na rudaí seo ar fhriotaíocht tréith agus ar shláine an chomhartha. Mar shampla, is féidir le copar garbh cailliúint comhartha a dhéanamh níos measa ag minicíochtaí arda. Déanann monaróirí iarracht íonacht agus cóireálacha dromchla copair a rialú. Cuidíonn sé seo le comharthaí bogadh níos fearr sa PCB.
Nuair a thomhaiseann innealtóirí airíonna tréleictreacha PCB, ní chuireann siad an ciseal copair san áireamh. Breathnaíonn siad ar ábhar an tsubstráit ina ionad. Is é ról an chopair comharthaí a iompar, ní fuinneamh leictreach a stóráil. Ach, agus PCB críochnaithe á thástáil, is féidir le copar na torthaí a athrú. Mar sin, tá sé tábhachtach na modhanna tomhais céanna a úsáid. Caithfidh innealtóirí an difríocht idir an lannán amháin a thástáil agus an PCB iomlán a thástáil a bheith ar eolas acu.
Airíonna Copair i PCB
Seoltacht agus Éifeachtaí Dromchla
Is é copar an príomhsheoltóir a úsáidtear i PCBanna. Ligeann sé don sruth leictreach bogadh go héasca. Tá sé seo tábhachtach le haghaidh dea-threorú comhartha. Tá cáilíocht rianta copair an-tábhachtach. Má tá friotaíocht íseal leatháin ag copar, bogann comharthaí níos tapúla. Tá níos lú caillteanais comhartha ann freisin.
Tá dromchla rianta copair tábhachtach freisin. Is féidir le rudaí cosúil le friotaíocht dromchla, garbhúlacht agus ocsaídiú athrú a dhéanamh ar cé chomh maith agus a oibríonn PCB. Cruthaíonn ocsaídiú sraith tanaí ar chopar. Is féidir leis an tsraith seo friotaíocht a ardú agus seoltacht a ísliú. Chun seo a stopadh, úsáideann monaróirí bratuithe speisialtaCuidíonn na bratuithe seo leis an gcopar a choinneáil ag obair go maith.
Fuair eolaithe ábhar amach go bhfuil tábhacht le micreastruchtúr agus tiús copair. Copar níos tibhe agus cuidíonn gráinní níos mó le copar déileáil le strus agus athruithe teasa. Fágann sé seo go mairfidh PCBanna níos faide nuair a théann siad te nó nuair a bhíonn siad lúbtha.
Léiríonn an tábla thíos conas a athraíonn teas agus am friotaíocht leatháin chopair. Ciallaíonn friotaíocht leatháin níos ísle go n-oibríonn copar níos fearr agus go mbogann comharthaí níos tapúla.
Teocht Calcination (°C) | Am (nóim) | Friotaíocht Bileoige (mΩ/□) |
|---|---|---|
400 | 30 | 7.4 |
350 | 30 | 27.2 |
300 | 30 | 41.3 |
300 | 60 | 40.6 |
250 | 30 | 47.6 |
250 | 60 | 45.4 |
200 | 30 | N / A |
Neamh-chalcination | 0 | N / A |
Léiríonn tástálacha nach n-athraíonn friotaíocht na leathán i scannáin chopair a théitear ag 250°C mórán tar éis sé mhí. Ciallaíonn sé seo go seasann siad go maith in aghaidh ocsaídiúcháin. Léiríonn tástálacha EDS nach nglacann na scannáin seo ocsaigin isteach. Cuidíonn sé seo leis an gcopar a sheoltacht a choinneáil agus oibriú go maith.
Léiríonn staidéir freisin go bhfuil tábhacht le neart agus le diana an chopair. Bíonn tionchar ag na rudaí seo ar cé chomh fada is a mhaireann rianta PCB. Léiríonn tástálacha tuirse go gcuireann copar níos tibhe agus struchtúr gráin níos fearr cosc ar scoilteanna. Tá sé seo an-tábhachtach gar do imill bás sileacain áit a bhfuil strus ard. Léiríonn na fíricí seo cén fáth go bhfuil sé tábhachtach airíonna an chopair a rialú le linn déanamh PCB.
Tionchar ar Shláine Comharthaí
Bíonn tionchar ag dromchla copair ar cháilíocht an chomhartha, go háirithe ag minicíochtaí arda. Nuair a ardaíonn an mhinicíocht, tarlaíonn an éifeacht craicinn. Fágann sé seo go sreabhann an sruth den chuid is mó ar dhromchla an chopair. Má tá an dromchla garbh, bíonn cosán an tsrutha níos faide agus níos cnapánach. Ardaíonn sé seo friotaíocht agus bíonn níos mó caillteanais comhartha mar thoradh air.
Tá staidéar déanta ag taighdeoirí ar an gcaoi a n-athraíonn copar garbh comharthaí. Mar shampla, má théann an garbhacht ó 1.5 μm go 3.0 μm, is féidir leis an tairiseach tréleictreach éifeachtach dul suas 3% ag os cionn 10 GHz. Bíonn tionchar ag an athrú seo ar an impedance agus moillíonn sé comharthaí. Is féidir le copar garbh caillteanas seoltóra a mhéadú 30% ag thart ar 20 GHz freisin. Laghdaíonn na rudaí seo le chéile bandaleithead agus déanann siad comharthaí ardluais níos measa.
Éifeacht Intomhaiste | Tionchar Cainníochtúil / Cur Síos | Tagairt |
|---|---|---|
Méadú ar fhriotaíocht éifeachtach | Méadú suas le 40% os cionn 1 GHz mar gheall ar gharbhacht dromchla, rud a fhágann maolú comhartha níos airde | Bogatin et al., 2013 |
Laghdú caillteanais isteach | Laghdaíonn ísliú garbhúlachta ó 3.0 μm go 1.5 μm caillteanas ionchuir faoi ~0.1 dB/orlach ag 10 GHz, suas le 0.3 dB/orlach ag 50 GHz | Simonovich, 2016 |
Méadú ar an tairiseach tréleictreach éifeachtach | Méadú suas le 3% le méadú garbhúlachta ó 1.5 μm go 3.0 μm ag minicíochtaí os cionn 10 GHz | Huray et al., 2010 |
Méadú ar chaillteanas seoltóra | Méadú suas le 30% i gcomparáid le copar réidh (Rz=0.3 μm) le copar garbh (Rz=3.0 μm) ag ~20 GHz | Horn et al., 2015 |
Tionchar ar oscailt súl SERDES agus BER | Léiríonn insamhaltaí meath suntasach ar oscailt súl agus ar ráta earráide giotán nuair a chuirtear garbhúlacht san áireamh. | Insamhaltaí eCADSTAR |
Úsáideann uirlisí insamhalta samhlacha cosúil le Hammerstad-Jensen agus Huray anois. Cuidíonn na samhlacha seo le réamhaisnéis a dhéanamh ar an gcaoi a n-athróidh garbhúlacht copair comharthaí. Cuidíonn siad le hinnealtóirí PCBanna a dhearadh a choinníonn comharthaí láidre ag minicíochtaí arda. Trí dhromchlaí copair a dhéanamh níos míne, is féidir le monaróirí rátaí earráide giotán a ísliú. Cuidíonn sé seo freisin le PCBanna oibriú níos fearr.
Leid: I gcás PCBanna ardmhinicíochta, smaoinigh i gcónaí ar gharbhacht an chopair agus ar na bratuithe dromchla. Cuidíonn sé seo le comharthaí bogadh níos fearr agus déanann sé PCBanna níos iontaofa.
Fachtóirí Feidhmíochta Leictreacha
Impedance agus Geoiméadracht
Tá gnéithe copair tábhachtach do impedance i leagan amach PCBTá leithead agus tiús na rianta copair an-tábhachtach. Athraíonn an spás idir na rianta an impedance freisin. Caithfidh dearthóirí na rudaí seo a rialú le haghaidh comharthaí gasta. Má tá an impedance mícheart, is féidir le comharthaí preabadh ar ais agus botúin a chur faoi deara. Tá an toilleas idir na rianta agus an plána talún tábhachtach freisin. Nuair a bhíonn na rianta gar dá chéile nó in aice leis an talamh, téann an toilleas suas. Is féidir leis seo comharthaí a mhoilliú agus dochar a dhéanamh do conas a oibríonn an bord.
Tarlaíonn cúpláil ionduchtach nuair a chruthaíonn sruth i rian amháin réimse maighnéadach. Is féidir leis an réimse seo difear a dhéanamh do rianta eile in aice láimhe. Athraíonn an chaoi a bhfuil na rianta spásáilte agus cruachta an éifeacht seo. I ndearadh PCB ilchiseal, cuidíonn sé le cúpláil nach dteastaíonn a stopadh nuair a chuirtear rianta agus plánaí talún san áit cheart. Úsáideann innealtóirí uirlisí ríomhaireachta chun buille faoi thuairim a thabhairt faoi bhac agus an leagan amach a fheabhsú.
Breithnithe maidir le PCB Ilchiseal
Dearadh PCB ilchiseal ligeann sé do dhaoine ciorcaid níos casta a dhéanamh. Cuidíonn sé freisin le rialú a dhéanamh ar an gcaoi a n-oibríonn an bord. Trí shraitheanna a chruachadh, is féidir le dearthóirí cosáin chomharthaí a choinneáil ar shiúl ó phlánaí cumhachta agus talún. Coinníonn sé seo an impedance seasta agus laghdaíonn sé torann. Cuidíonn úsáid phlánaí talún i mbord ilchiseal le comharthaí a thabhairt ar ais agus laghdaíonn sé cur isteach.
I gcás ciorcaid thapa, cuidíonn dearadh ilchiseal PCB le rialú a dhéanamh ar an impedance. Is féidir le dearthóirí rianta tábhachtacha a chur idir eitleáin talún chun torann seachtrach a bhac. Fágann sé seo go n-oibríonn an bord níos fearr agus go mairfidh sé níos faide. Athraíonn na hábhair agus tiús an chopair i ngach ciseal an chaoi a n-oibríonn an bord freisin.
Cóireálacha Dromchla
Coinníonn cóireálacha dromchla rianta copair slán agus cuidíonn siad leis an PCB oibriú níos fearr. Tá a gcuid buntáistí féin ag baint le bailchríocha éagsúla:
Cuireann ENEPIG stop le creimeadh agus oibríonn sé go maith in áiteanna crua.
Tugann ENIG dromchla cothrom agus maireann sé i bhfad, rud atá go maith do chodanna beaga.
Tá airgead tumoideachais saor agus cuireann sé bac ar EMI, ach is féidir leis dul i léig mura ndéantar é a láimhseáil i gceart.
Tá plátáil óir chrua láidir le haghaidh nascóirí imeall ach níl sé iontach maith le haghaidh sádrála.
Bíonn stáin tumoideachais cothrom ach is féidir go bhfásfaidh fuais stáin air le himeacht ama.
Ní úsáidtear seanchríocha cosúil le HASL go minic anois. Tá bailchríocha nua cosúil le ENIG agus airgead tumoideachais níos cothroime agus níos fearr don chomhshaol. Níl aon bailchríoch foirfe do gach rud. Caithfidh dearthóirí smaoineamh ar chostas, cé chomh maith agus a oibríonn sé, agus an comhshaol agus bailchríoch á roghnú acu.
Leid: Cuidíonn an chóireáil dromchla cheart le comharthaí bogadh níos fearr agus mairfidh an PCB níos faide.
Ag Uasmhéadú Táirgeadh PCB
Rialú Ábhar agus Próisis
Is féidir le hinnealtóirí copar a dhéanamh níos fearr i táirgeadh pcb trí ábhair mhaithe a roghnú agus faire ar an bpróiseas. Seiceálann siad copar amh sula ndéantar aon rud. Cinntíonn sé seo nach n-úsáidtear ach copar maith. Le linn an táirgthe, déanann siad faire ar an bpróiseas an t-am ar fad. Seiceálann siad fadhbanna freisin de réir mar a tharlaíonn siad. Cuidíonn na céimeanna seo le botúin a chosc agus an líne a choinneáil ag obair go maith. Coinníonn siad táirgí dona ó bheith déanta freisin.
Tá go leor bealaí ann chun tiús agus dromchla copair a thomhas. Tá anailís thrasghearrthach an-chruinn ach scriosann sí an sampla. Seiceálann fluaraiseacht X-gha (XRF) tiús copair gan damáiste. Tá tástáil srutha cuaráin gasta ach ní bhíonn sé foirfe i gcónaí. Úsáideann rialú próisis staitistiúil cairteacha chun tiús copair a fheiceáil le himeacht ama. Ní mór uirlisí a sheiceáil go minic chun na torthaí a choinneáil ceart.
Taispeánann an tábla thíos bealaí tábhachtacha chun copar a dhéanamh níos fearr i dtáirgeadh PCB:
Modheolaíocht/Teicníc | Tuairisc | Torthaí/Torthaí Staitistiúla |
|---|---|---|
Sciúradh Hidrimiotalúrgach | Sciúradh copair ó PCBanna ag baint úsáide as Fe2(SO4)3 agus H2O2 ag teocht an tseomra | Aisghabháil copair 90.5% faoi choinníollacha is fearr |
Modheolaíocht Dhromchla Freagartha (RSM) | Samhaltú staitistiúil agus uasmhéadú athróg próisis | R² = 0.99, rud a dheimhníonn oiriúnacht láidir an mhúnla |
Bailíochtú Staitistiúil (ANOVA) | Deimhníonn suntasacht an mhúnla agus an cumas tuartha | Comhéifeacht comhghaolmhaireachta ard (R² = 0.99) |
Trí na rudaí seo a dhéanamh, is féidir le déantóirí cáilíocht copair a choinneáil seasmhach agus PCBanna a chur ag obair níos fearr.
Tástáil agus Insamhladh
Tá tástáil agus insamhalta an-tábhachtach chun a chinntiú go n-oibríonn PCBanna go maith. Úsáideann innealtóirí tástálacha éagsúla chun fadhbanna a aimsiú agus a chinntiú go n-oibríonn an bord i gceart. Aimsíonn Cigireacht Optúil Uathoibrithe (AOI) fadhbanna dromchla go luath. Taispeánann seiceálacha X-ghathaithe saincheisteanna i bhfolach cosúil le poill nó páirteanna nach bhfuil ailínithe. Cinntíonn tástálacha in-chiorcaid agus feidhmiúla go n-oibríonn an PCB sula ndéantar a lán acu.
Cuireann scagthástáil struis chomhshaoil boird trí theas, fliuchras agus crith. Faigheann na tástálacha seo spotaí laga sula bhfaigheann custaiméirí an táirge. Ritheann tástáil dóite isteach an PCB te ar feadh i bhfad chun fadhbanna ceilte a aimsiú. Déanann tástálacha creathadh agus struis aithris ar úsáid an tsaoil iarbhír chun scoilteanna nó páirteanna briste a sheiceáil.
Cuidíonn uirlisí insamhalta le hinnealtóirí buille faoi thuairim a thabhairt faoi conas a ghníomhóidh an PCB i gcásanna éagsúla. Cuidíonn na huirlisí seo leis an dearadh a fheabhsú agus earráidí costasacha a chosc. Cinntíonn cloí le rialacha cosúil le IPC agus UL go bhfuil gach bord sábháilte agus ardchaighdeáin.
Leid: Trí thástálacha leictreacha rialta, insamhalta agus seiceálacha próisis a úsáid le chéile, feabhsaítear agus is iontaofa táirgeadh PCB.
Cuidíonn eolas ar an gcaoi a n-oibríonn copar le hinnealtóirí boird níos fearr a dhéanamh. Má dhéantar copar go maith, mairfidh an bord níos faide. Déanann copar maith naisc níos láidre freisin. Taispeánann an tábla thíos conas a athraíonn dlús reatha agus sraitheanna iontaofacht:
Fachtóir | Tionchar ar Iontaofacht (SNR nó Athraitheas %) | Príomhthorthaí |
|---|---|---|
Dlús Reatha | SNR 6.88 dB níos airde ag 2 A/dm² i gcomparáid le 1 A/dm² | Criostail chopair níos míne, naisc níos fearr |
Líon na Sraitheanna | SNR 6.29 dB níos airde do PTH i gcomparáid le micreavías | Méadaíonn níos mó sraitheanna marthanacht |
Dlús Reatha (ANOVA) | 45.99% den éagsúlacht i marthanacht | Fachtóir is suntasaí |
Líon na Sraitheanna (ANOVA) | 34.20% den éagsúlacht i marthanacht | An dara fachtóir is suntasaí |
Seiceáil cáilíocht copair Cuidíonn sé seo i gcónaí le cláir oibriú go maith. Tá sé seo tábhachtach nuair a úsáidtear cláir in áiteanna crua.
Ceisteanna Coitianta
Cad é an tréscaoilteacht choibhneasta atá ag copar i ndearadh PCB?
Is seoltóir é copar. Meastar go bhfuil a thréscaoilteacht choibhneasta gan teorainn. Ní úsáideann dearthóirí an uimhir seo ina gcuid oibre. Is mó a chuireann siad suim i cé chomh maith agus a sheolann copar leictreachas agus a ghnéithe dromchla.
Cén fáth a bhfuil garbhúlacht copair tábhachtach do PCBanna ardluais?
Fágann copar garbh go n-ardóidh friotaíocht agus cailliúint comhartha ag luasanna arda. Ligeann copar míne do chomharthaí bogadh níos tapúla. Cuidíonn sé seo le botúin i gciorcaid thapa a laghdú.
Conas a fheabhsaíonn cóireálacha dromchla feidhmíocht copair?
Cuireann cóireálacha dromchla cosúil le ENIG nó airgead tumoideachais cosc ar chopar meirgeadh. Cuidíonn na bailchríocha seo le copar leictreachas a iompar go maith. Coinníonn siad comharthaí láidre ar feadh i bhfad freisin.
An mbíonn tionchar ag tiús copair ar iontaofacht an PCB?
Sea. Is féidir le copar níos tibhe níos mó srutha a iompar. Seasann sé níos fearr in aghaidh teasa agus struis freisin. Fágann sé seo go mairfidh an PCB níos faide agus go n-oibríonn sé níos fearr.
An féidir le hinnealtóirí ceadúlacht copair a thomhas go díreach?
Ní dhéanann innealtóirí seiceáil ar thréleicteacht copair mar go n-iompraíonn copar leictreachas. Ina ionad sin, tomhaiseann siad tairiseach tréleictreach inslitheoir an bhoird.
