در عصر کنونی پررونق فناوری امنیت دیجیتال، از شبکه‌های نظارتی با کیفیت بالا در خیابان‌های شهری گرفته تا سیستم‌های کنترل دسترسی و هشدار در ساختمان‌های هوشمند، عملکرد پایدار تجهیزات امنیتی مختلف متکی به پشتیبانیبرد مدار چاپی. به عنوان "مرکز عصبی" تجهیزات امنیتی، فرآیند تولید PCB مهارت‌های دقیق و کنترل کیفیت دقیق را ادغام می‌کند تا از عملکرد پایدار درازمدت آن در محیط‌های پیچیده اطمینان حاصل کند و پایه سخت‌افزاری محکمی برای سیستم‌های امنیتی ایجاد کند.
1، انتخاب مواد: ابتدا عملکرد
(1) انتخاب سازگاری مواد بستر
عملکرد مواد زیرلایه به طور مستقیم کیفیت پایه PCB را تعیین می کند. تخته پارچه‌ای شیشه‌ای رزین اپوکسی FR-به دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن، به انتخاب ارجح برای تجهیزات امنیتی معمولی تبدیل شده است. دمای انتقال شیشه ای آن معمولاً بین 130 درجه تا 150 درجه است و می تواند عملکرد عایق الکتریکی و استحکام مکانیکی پایدار را در محدوده دمای محیط 40- تا 85 درجه حفظ کند و نیازهای دوربین های داخلی و خارجی، کنترل کننده های دسترسی معمولی و سایر تجهیزات را برآورده کند.
در محیط های شدید، بسترهای سرامیکی مزایای منحصر به فردی از خود نشان می دهند. با در نظر گرفتن زیرلایه سرامیکی آلومینا، هدایت حرارتی آن می تواند به 20{4}}30W/(m · K) برسد که ده ها برابر ماده FR-4 است. این می تواند به سرعت گرمای تولید شده توسط تراشه های پرقدرت را دفع کند و برای استفاده در محیط های با دمای بالا ایستگاه های پایه نظارت میدانی مناسب است. در عین حال، ثابت دی الکتریک آن به 9-10 می رسد که منجر به حداقل از دست دادن سیگنال در باند فرکانس 5G می شود و به طور موثر ثبات انتقال داده را تضمین می کند و از انتقال سیگنال روان برای تجهیزات امنیتی در مناطق دور افتاده اطمینان حاصل می کند.
(2) تطبیق دقیق مواد رسانا
فویل مس، به عنوان هسته رسانای PCB، باید پارامترهای عملکردی داشته باشد که با الزامات مدار سازگاری بالایی داشته باشد. مدارهای معمولی اغلب از فویل مسی الکترولیتی با ضخامت 18 میکرومتر-35 میکرومتر استفاده می‌کنند و زبری سطح آن Ra در 0.3- 0.5 میکرومتر کنترل می‌شود، که می‌تواند به طور موثری از دست دادن سیگنال فرکانس بالا را کاهش دهد. در ماژول قدرت سیستم امنیتی، برای حمل جریان های بالا، فویل مسی با ضخامت 70 میکرومتر یا حتی 105 میکرومتر انتخاب شده است که با طراحی سیم کشی با اندازه بزرگ ترکیب می شود تا مقاومت خط را در سطح بسیار پایین کنترل کند و از انتقال کارآمد نیرو اطمینان حاصل کند.
علاوه بر این، با توسعه فناوری، فویل‌های مسی با مشخصات کم آنیل شده به تدریج در خطوط سیگنال با سرعت بالا اعمال می‌شوند. درمان سطح ویژه آن استحکام پیوند بین فویل مسی و لایه عایق را تا 30% افزایش می‌دهد و در عین حال بازتاب سیگنال را کاهش می‌دهد و الزامات سختگیرانه یکپارچگی سیگنال در انتقال ویدیوی{3}}با کیفیت بالا در تجهیزات امنیتی را برآورده می‌کند.
2، فرآیند ساخت اصلی: تاکید برابر بر دقت و کارایی
(1) انتقال گرافیکی: بازتولید دقیق از طرح به موجودیت
انتقال گرافیک گامی مهم در تبدیل طراحی مدار به مدارهای فیزیکی است. دستگاه رنگ آمیزی نور از یک پرتو لیزر برای حکاکی الگوهای مدار با دقت ± 5 میکرومتر بر روی یک لایه لایه استفاده می کند و سپس دستگاه نوردهی از نور ماوراء بنفش برای انتقال الگوها بر روی یک ورقه ورقه مسی پوشش داده شده با نور مقاوم استفاده می کند. برای دستیابی به مدارهای ظریف‌تر، فناوری پیشرفته LDI به طور گسترده استفاده شده است، با حداقل عرض خط و فاصله 2mil/2mil، که می‌تواند الزامات سیم‌کشی تراشه‌های{5} یکپارچه با چگالی بالا در تجهیزات امنیتی را برآورده کند.
(2) اچینگ: حکاکی دقت مدار
فرآیند اچینگ شکل نهایی مدار را تعیین می کند. محلول اچینگ کلرید آهن اسیدی معمولاً برای پردازش مدارهای ریز استفاده می شود و سرعت اچینگ آن را می توان دقیقاً در 15-20 میکرو متر در دقیقه کنترل کرد. از طریق تجهیزات اسپری اچینگ، خطای یکنواختی اچ را می توان در ± 5٪ کنترل کرد. برای جلوگیری از خوردگی جانبی از تأثیرگذاری بر دقت مدار، فناوری مدرن از فناوری اچینگ قطعه‌بندی شده استفاده می‌کند، که ابتدا به سرعت مناطق بزرگی از فویل مسی را حذف می‌کند و سپس غلظت محلول اچ را برای حکاکی ریز کاهش می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که لبه‌های مدار مرتب هستند.
(3) لمینیت تخته چند لایه: ساخت پایدار مدارهای سه بعدی-
لمینیت بردهای مدار چاپی چند لایه به کنترل دقیق دما، فشار و زمان نیاز دارد. در دمای بالای 180 درجه و فشار 10{7}}15 مگاپاسکال، رزین اپوکسی در ورق نیمه پخت (ورق PP) ذوب شده و شکاف های بین لایه را پر می کند. پس از 60{9}}90 دقیقه پخت، یک اتصال بین لایه ای قوی ایجاد می شود. برای اطمینان از دقت تراز بین لایه‌ها، پین‌های موقعیت‌یابی با دقت بالا و فناوری حفاری لیزری برای کنترل افست بین لایه‌ای در ± ۲۵ میکرومتر مورد استفاده قرار می‌گیرند که الزامات انتقال سیگنال با سرعت بالا برای سازگاری بین لایه‌ها را برآورده می‌کند.
(4) درمان سطح: افزایش عملکرد و قابلیت اطمینان
فرآیند پاشش قلع: با استفاده از فناوری تسطیح هوای گرم، یک لایه یکنواخت از آلیاژ سرب قلع با ضخامت حدود 1-3 میکرومتر و قابلیت لحیم کاری خوب بر روی سطح pcb تشکیل می شود. این برای تجهیزات امنیتی سطح مصرف کننده حساس به هزینه، مانند دوربین های نظارت خانگی مناسب است.
فرآیند رسوب طلا: با استفاده از رسوب شیمیایی برای تشکیل یک لایه نیکل 0.05- 0.1 میکرومتر و یک لایه طلای 0.02-0.05 میکرومتر بر روی سطح مس، که می تواند به طور موثر از اکسیداسیون مس با مقاومت تماسی کمتر از 10m Ω یا کمتر جلوگیری کند. معمولاً در رابط های ارتباطی تجهیزات امنیتی پیشرفته برای اطمینان از انتقال سیگنال پایدار استفاده می شود.
فرآیند OSP: فیلم محافظ آلی 0.2-0.5 میکرومتر بر روی سطح مس با روش‌های شیمیایی تشکیل می‌شود که کم هزینه- است و بر دقت مدار تأثیر نمی‌گذارد. برای جوشکاری خودکار مناسب است و به طور گسترده در تولید تجهیزات امنیتی در مقیاس بزرگ استفاده می شود.
3، بازرسی کیفیت: کلید اطمینان از عملکرد
(1) بازرسی ظاهر و اندازه
آشکارساز نوری خودکار AOI می‌تواند نقص‌های خطی به کوچکی 50 میکرومتر را از طریق فناوری تصویربرداری چند طیفی با دقت بیش از 99 درصد برای شناسایی مدارهای کوتاه، مدارهای باز، شکاف‌ها و سایر مسائل تشخیص دهد. آشکارساز اشعه X AXIX از اصل تصویربرداری نفوذ برای نمایش واضح ساختار داخلی اتصالات لحیم کاری BGA، تشخیص شاخص‌های کیفیت جوش مانند سرعت خالی، و اطمینان از قابلیت اطمینان جوش اجزای کلیدی استفاده می‌کند.
(2) تست عملکرد الکتریکی
تستر سوزن پرنده می تواند آزمایش رسانایی را روی هر گره شبکه با دقت آزمایش 0.1 Ω انجام دهد و می تواند به سرعت مشکلات قطع مدار را پیدا کند. برای خطوط سیگنال با سرعت بالا، از یک تحلیلگر شبکه برای آزمایش امپدانس استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که انحراف بین امپدانس مشخصه و مقدار طراحی در ± 5٪ کنترل می شود و از یکپارچگی انتقال سیگنال اطمینان حاصل می شود.
(3) تأیید قابلیت اطمینان
از طریق آزمایش‌های دقیق مانند پیری در دمای بالا، چرخه دمای بالا و پایین، و آزمایش گرمای مرطوب، محیط سخت تجهیزات امنیتی را در استفاده واقعی شبیه‌سازی کنید تا از عملکرد پایدار و قابل اعتماد بردهای مدار چاپی در طول کار- طولانی مدت اطمینان حاصل کنید.