W obecnej dobie dynamicznie rozwijającej się technologii bezpieczeństwa cyfrowego, od-sieci monitorowania wysokiej rozdzielczości na ulicach miast po systemy kontroli dostępu i systemy alarmowe w inteligentnych budynkach, stabilne działanie różnych urządzeń bezpieczeństwa zależy od wsparciapłytki drukowane. Będąc „centrum nerwowym” sprzętu zabezpieczającego, proces produkcji płytek PCB łączy w sobie precyzyjne wykonanie i ścisłą kontrolę jakości, aby zapewnić-długoterminową stabilną pracę w złożonych środowiskach, kładąc solidny fundament sprzętowy dla systemów bezpieczeństwa.
1, Wybór materiału: przede wszystkim wydajność
(1) Wybór możliwości dostosowania materiału podłoża
Wydajność materiału podłoża bezpośrednio determinuje podstawową jakość płytki drukowanej. Płyta z tkaniny szklanej FR-4 z żywicy epoksydowej stała się preferowanym wyborem w przypadku konwencjonalnych urządzeń bezpieczeństwa ze względu na doskonałą opłacalność. Jego temperatura zeszklenia wynosi zwykle od 130 do 150 stopni i może utrzymać stabilną izolację elektryczną i wytrzymałość mechaniczną w zakresie temperatur otoczenia od -40 stopni do 85 stopni, spełniając potrzeby kamer wewnętrznych i zewnętrznych, zwykłych kontrolerów kontroli dostępu i innego sprzętu.
W ekstremalnych warunkach podłoża ceramiczne wykazują wyjątkowe zalety. Biorąc za przykład podłoże ceramiczne z tlenku glinu, jego przewodność cieplna może osiągnąć 20-30 W/(m·K), czyli kilkadziesiąt razy więcej niż w przypadku materiału FR-4. Może szybko rozproszyć ciepło wytwarzane przez chipy o dużej mocy i nadaje się do stosowania w środowiskach o wysokiej temperaturze w stacjach bazowych monitorowania terenowego. Jednocześnie jego stała dielektryczna wynosi zaledwie 9-10, co skutkuje minimalną utratą sygnału w paśmie częstotliwości 5G, skutecznie zapewniając stabilność transmisji danych i zapewniając płynną transmisję sygnału dla urządzeń bezpieczeństwa w odległych obszarach.
(2) Dokładne dopasowanie materiałów przewodzących
Folia miedziana, jako rdzeń przewodzący płytki drukowanej, musi mieć parametry użytkowe wysoce zgodne z wymaganiami obwodu. W konwencjonalnych obwodach często wykorzystuje się elektrolityczną folię miedzianą o grubości 18 μm-35 μm, a jej chropowatość powierzchni Ra jest kontrolowana na poziomie 0,3-0,5 μm, co może skutecznie zmniejszyć straty w transmisji sygnału o wysokiej częstotliwości. W module zasilającym systemu bezpieczeństwa, do przenoszenia dużych prądów, wybierana jest folia miedziana o grubości 70 μm lub nawet 105 μm, w połączeniu z wielkogabarytową konstrukcją okablowania, aby kontrolować rezystancję linii na wyjątkowo niskim poziomie i zapewnić efektywne przenoszenie mocy.
Ponadto wraz z rozwojem technologii w liniach sygnałowych o dużej prędkości- stopniowo stosuje się wyżarzane niskoprofilowe folie miedziane. Specjalna obróbka powierzchni zwiększa siłę wiązania między folią miedzianą a warstwą izolacyjną o 30%, jednocześnie redukując odbicia sygnału, spełniając rygorystyczne wymagania dotyczące integralności sygnału w transmisji wideo o wysokiej-rozdzielczości w sprzęcie bezpieczeństwa.
2, Podstawowy proces produkcyjny: równy nacisk na precyzję i wydajność
(1) Transfer grafiki: precyzyjna reprodukcja od projektu do całości
Transfer grafiki jest kluczowym krokiem w przekształcaniu projektu obwodów w obwody fizyczne. Maszyna do malowania światłem wykorzystuje wiązkę lasera do grawerowania wzorów obwodów z dokładnością ± 5 μm na podłożu foliowym, a następnie maszyna do naświetlania wykorzystuje światło ultrafioletowe do przeniesienia wzorów na laminat pokryty miedzią pokryty fotorezystem. Aby uzyskać dokładniejsze obwody, szeroko zastosowano zaawansowaną technologię LDI z minimalną szerokością linii i odstępami 2 mil/2 mil, która może spełnić wymagania dotyczące okablowania zintegrowanych chipów o dużej-gęstości w sprzęcie bezpieczeństwa.
(2) Trawienie: rzeźbienie dokładności obwodu
Ostateczny kształt obwodu określa proces trawienia. Kwaśny roztwór trawiący chlorku żelaza jest powszechnie stosowany do obróbki precyzyjnych obwodów, a szybkość jego trawienia można precyzyjnie kontrolować w zakresie 15–20 μm/min. Za pomocą sprzętu do trawienia natryskowego błąd jednorodności trawienia można kontrolować w zakresie ± 5%. Aby zapobiec wpływowi korozji bocznej na dokładność obwodu, w nowoczesnej technologii zastosowano technologię trawienia segmentowego, która najpierw szybko usuwa duże obszary folii miedzianej, a następnie zmniejsza stężenie roztworu trawiącego w celu dokładnego trawienia, aby zapewnić schludne krawędzie obwodu.
(3) Laminowanie płyt wielowarstwowych: stabilna konstrukcja-obwodów trójwymiarowych
Laminowanie wielowarstwowych-płytek drukowanych wymaga precyzyjnej kontroli temperatury, ciśnienia i czasu. W wysokiej temperaturze 180 stopni i ciśnieniu 10-15 MPa żywica epoksydowa w półutwardzonym arkuszu (arkusz PP) topi się i wypełnia szczeliny międzywarstwowe. Po 60-90 minutach utwardzania tworzy się mocne połączenie międzywarstwowe. Aby zapewnić dokładność wyrównania międzywarstwowego, zastosowano precyzyjne kołki pozycjonujące i technologię wiercenia laserowego, aby kontrolować przesunięcie międzywarstwowe w zakresie ± 25 μm, spełniając wymagania szybkiej transmisji sygnału w celu zapewnienia spójności międzywarstwowej.
(4) Obróbka powierzchniowa: poprawa wydajności i niezawodności
Proces natryskiwania cyny: Dzięki zastosowaniu technologii poziomowania gorącym powietrzem na powierzchni płytki drukowanej tworzy się jednolita warstwa stopu cyny i ołowiu o grubości około 1-3 μm i dobrej lutowności. Nadaje się do wrażliwych na koszty urządzeń bezpieczeństwa na poziomie konsumenckim, takich jak domowe kamery monitorujące.
Proces osadzania złota: zastosowanie osadzania chemicznego w celu utworzenia warstwy niklu o grubości 0,05-0,1 μm i warstwy złota o grubości 0,02–0,05 μm na powierzchni miedzi, co może skutecznie zapobiegać utlenianiu miedzi przy rezystancji styku tak niskiej jak 10 m Ω lub mniejszej. Jest powszechnie stosowany w interfejsach komunikacyjnych wysokiej klasy sprzętu bezpieczeństwa, aby zapewnić stabilną transmisję sygnału.
Proces OSP: Organiczna warstwa ochronna o grubości 0,2-0,5 μm tworzona jest na powierzchni miedzi metodami chemicznymi, co jest tanie-i nie wpływa na dokładność obwodu. Nadaje się do spawania zautomatyzowanego i jest szeroko stosowany w produkcji sprzętu bezpieczeństwa na dużą skalę.
3, Kontrola jakości: klucz do zapewnienia wydajności
(1) Kontrola wyglądu i rozmiaru
Automatyczny detektor optyczny AOI może wykryć defekty linii o wielkości zaledwie 50 μm za pomocą technologii obrazowania wielospektralnego, z dokładnością ponad 99% w celu identyfikacji zwarć, rozwartych obwodów, karbów i innych problemów. Detektor promieni rentgenowskich AXIX- wykorzystuje zasadę obrazowania penetracyjnego, aby wyraźnie wyświetlić wewnętrzną strukturę połączeń lutowanych BGA, wykryć wskaźniki jakości spawania, takie jak ilość pustki, i zapewnić niezawodność spawania kluczowych komponentów.
(2) Testowanie wydajności elektrycznej
Tester latającej igły może wykonać test przewodności w każdym węźle sieci z dokładnością do 0,1 Ω i może szybko zlokalizować problemy z przerwaniem obwodu. W przypadku szybkich-linii sygnałowych do testowania impedancji stosuje się analizator sieci, aby zapewnić kontrolę odchylenia między impedancją charakterystyczną a wartością projektową w zakresie ± 5%, zapewniając integralność transmisji sygnału.
(3) Weryfikacja niezawodności
Dzięki rygorystycznym testom, takim jak starzenie w wysokiej temperaturze, cykliczne zmiany temperatur w wysokich i niskich temperaturach oraz testy na gorąco na mokro, symuluje trudne warunki rzeczywistego użytkowania sprzętu zabezpieczającego, aby zapewnić stabilne i niezawodne działanie płytek drukowanych podczas-długoterminowej pracy.