SamsPcbGuide, भाग 12: प्रौद्योगिकी - BGA- प्रकार के बाड़े, प्लास्टिक और अंतरिक्ष II

पिछले प्रकाशन की टिप्पणियों में, hhba ने एक लेख साझा किया जो अपने आप में एक अलग प्रकाशन के योग्य है, इसलिए वहां सुंदर समाधान प्रस्तुत किए जाते हैं। उसकी समीक्षा के अलावा, मैं अंतरिक्ष अनुप्रयोगों में प्लास्टिक के मामलों का उपयोग करने के मुद्दे में "i" पर एक डॉट और वाई लगाने की कोशिश करूंगा। इस मुद्दे को पहले भाग में और इसे टिप्पणियों में आंशिक रूप से संबोधित किया गया था, लेकिन अब इसे और अधिक विस्तार से जांचा जाएगा।


इसलिए, सबसे पहले, सिरेमिक मामलों के बारे में, जो मापदंडों के संयोजन के मामले में पैकेजिंग प्रौद्योगिकी के विकास के क्षण में प्लास्टिक के मामलों की विश्वसनीयता (बाद में कारणों के बारे में) में बेहतर हैं। जैसा कि पिछले लेख में दिखाया गया था, उनके साथ मुख्य समस्या (विशेष रूप से बड़ी इमारतों के लिए) सिरेमिक और फाइबरग्लास के थर्मल विस्तार (CTE) के गुणांक का बेमेल है। समस्या का पहला समाधान पारंपरिक मुद्रित सर्किट बोर्डों की अस्वीकृति और एलटीसीसी प्रौद्योगिकी का उपयोग करके निर्मित सिरेमिक पर संक्रमण है। दूसरा - मामले पर भार को कम करने के विभिन्न तरीके थर्मल साइकलिंग से उत्पन्न होते हैं (तालिका 1, उदाहरण के लिए, बीजीए-प्रकार के मामले)।


यह पता चला है कि तालिका में प्रस्तुत तरीकों के अलावा, दो और भी हैं जो इस लेख में यहां दिए गए हैं। और वे यह दिखाने में अच्छे हैं कि इंजीनियरिंग के सुंदर समाधान कैसे हो सकते हैं। पहली विधि, जिसे लेख के लिए समर्पित किया गया है, माइक्रो-स्प्रिंग्स (अंग्रेजी माइक्रोकोइल स्प्रिंग इंटरकनेक्ट, एमसीएस) (छवि 1) का उपयोग करना है, और दूसरा, जो प्रभावशीलता की तुलना करने के लिए दिया गया है, एक बहुलक कोर (अंग्रेजी प्लास्टिक कोर सोल्डर बॉल) के साथ गेंदों का उपयोग करना है। पीसीएसबी) (छवि 2)।




इन तकनीकों के अनुसार, बहुत अधिक जानकारी नहीं है, लेकिन जो डेटा मुझे मिल सकता है, उससे यह पता चलता है कि पीसीएसबी सामान्य गेंदों की तुलना में बेहतर है, लेकिन बार निष्कर्षों से भी बदतर है। लेकिन एमसीएस, एक ही लेख के अनुसार, विश्वसनीयता में श्रेष्ठ है (पहली विफलता तक चक्र की संख्या, यह पैरामीटर अंतरिक्ष के लिए महत्वपूर्ण है) बार निष्कर्ष। एमसीएस प्रौद्योगिकी के लिए तुरंत उठने वाले मुख्य मुद्दे यांत्रिक तनाव और निष्कर्ष के परजीवी प्रेरण के प्रतिरोध हैं। लेख के लेखकों ने इन गणनाओं और प्रयोगों का संचालन किया, और मुख्य प्रतिद्वंद्वी के साथ तुलना में - CCGA- प्रकार का मामला: अधिष्ठापन कम है (4.84 एनएच बनाम 5.91 एनएच), और कंपन का प्रतिरोध अधिक है (30% विफलताओं बनाम कोई खराबी नहीं, चित्र 3। )। इस मामले में, प्रौद्योगिकी लचीलेपन और आवश्यक मानकों (अधिष्ठापन, कठोरता, आदि) को प्राप्त करने के लिए माइक्रो-स्प्रिंग्स के डिजाइन के अनुकूलन की संभावना का अर्थ है।


मेरी राय में, एमसीएस को सिरेमिक बीजीए-प्रकार के मामलों के लिए सबसे आशाजनक तकनीक कहा जा सकता है, जिसके लिए अतिरिक्त शोध की आवश्यकता होती है। प्रौद्योगिकी, निश्चित रूप से मुद्रित सर्किट बोर्ड पर बढ़ते विकास के कठिन विकास की आवश्यकता का अर्थ है, लेकिन यह बदले में, CCGA- मामलों के लिए सही है। पीसीएसबी के लिए, मुझे लगता है कि कम से कम इस तकनीक के बारे में जानने के लायक है, इसके अपने आला अनुप्रयोग हैं। उदाहरण के लिए, NSC के पास माइक्रो SMDxt CSP-type केस के लिए एक पेटेंट है जिसमें वे लिखते हैं कि PCSB की बदौलत वे बड़े चिप्स प्राप्त करने में सक्षम थे।

अब प्लास्टिक के मामलों और स्थान के बारे में "i" पर वादा किया गया अंक। सबसे पहले, सभी बाहरी कारकों के प्रभाव में विद्युत मापदंडों की सीमाओं को बनाए रखते हुए माइक्रोकिरिट के कामकाज की गारंटी दी जानी चाहिए। इसके अलावा, सामान्य रूप से कारक नहीं, लेकिन एक विशेष मिशन में उपकरणों की एक विशेष इकाई के लिए कारक। अंतरिक्ष के लिए अर्हता प्राप्त करने वाले माइक्रोक्रेसीट्स को अक्सर मानक आवश्यकताओं (एक ही प्रसिद्ध "100 क्रैड से कम नहीं", आदि) के अनुसार परीक्षण किया जाता है, जो लक्ष्य मिशन के लिए निरर्थक हो सकता है। लेकिन बहुत जरूरी गारंटी।

क्या प्लास्टिक के मामले में माइक्रोचिप्स हैं जो अंतरिक्ष के लिए "बॉक्स से बाहर" के योग्य हैं? वहाँ हैं, लेकिन अभी तक उनमें से कुछ हैं। सफल अंतरिक्ष कार्यक्रमों में प्रयुक्त प्लास्टिक के मामले में माइक्रोचिप्स थे? हां। लेकिन उनका उपयोग "बॉक्स से बाहर" नहीं किया गया था, लेकिन परीक्षण के परिणामों (अंग्रेजी अपस्क्रीनिंग, उत्थान, आदि) के अनुसार एक गंभीर चयन के बाद। परीक्षणों में विनाशकारी दृश्य निरीक्षण, इलेक्ट्रोथर्मल परीक्षण, थर्मल साइकलिंग, विकिरण परीक्षण, यांत्रिक, ध्वनिक स्कैनिंग माइक्रोस्कोपी, और प्रत्येक चरण के बाद पूरे तापमान सीमा पर विद्युत मापदंडों की निगरानी की जाती है। जो लोग घरेलू GOSTs के अनुसार योग्यता परीक्षणों से निपटते हैं, उन्हें इस बात का अंदाजा है कि प्रक्रियाएँ कितनी लंबी और महंगी होती हैं। इसलिए, "प्लास्टिक" पर बचत करने से काम नहीं चलेगा: लेखों में से एक में, मूल्य लाभ केवल ~ 10% था (तुलनीय विश्वसनीयता आवश्यकताओं के साथ)। यह सफल परीक्षणों के मामले में है, और यदि एक भी चिप चयन नहीं करता है (चित्र 4)?


विकिरण प्रभाव के लिए विशुद्ध रूप से संभाव्य प्रतिरोध के अलावा, प्लास्टिक माइक्रोकिरिचुट्स की अपनी संरचनात्मक समस्याएं हैं, और इन सबसे ऊपर:

1. क्रिस्टल (अंजीर। 5) से प्लास्टिक का प्रदूषण, जो टोपोलॉजी और माइक्रोवे की शीर्ष परत को नुकसान पहुंचाता है, थर्मल साइक्लिंग के दौरान उनके मुक्त सापेक्ष गति के कारण होता है। इस [२, ३] पर उत्कृष्ट प्रयोगात्मक कार्य हैं।
2. प्लास्टिक की हाइग्रोस्कोपिसिटी, जिसके कारण माइक्रोकैविटी में जमा पानी के विस्तार के दौरान शरीर के टूटने की संभावना होती है।

यदि दूसरे कारक का प्रभाव उचित भंडारण, थर्मल वैक्यूम सुखाने और एक सुरक्षात्मक कोटिंग द्वारा सीमित किया जा सकता है, तो पहला कारक अस्वीकृति का मुख्य कारण है [1]। उसी समस्या, वैसे, "अंडरफिल" तकनीक की विश्वसनीयता कम हो जाती है।


पहले से ही एक पिछले लेख में ध्यान आकर्षित किया है कि अंतरिक्ष के लिए चिप्स के अग्रणी निर्माताओं, जैसे कि एरोफ्लेक्स और एमएसके , केवल सिरेमिक और धातु-ग्लास मामलों का उपयोग करते हैं। शायद वे रूढ़िवादी हैं और बस सिद्ध निर्णयों का पालन करते हैं, साथ ही उन्हें लागत कम करने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए वे विश्वसनीय प्लास्टिक के क्षेत्र में गंभीर शोध नहीं करते हैं। लेकिन सभी कठिनाइयों के बावजूद, प्लास्टिक में माइक्रोचिप्स अंतरिक्ष में उड़ते हैं, और सफलतापूर्वक। गंभीर परियोजनाओं में उनके उपयोग के मुख्य कारण:

1. विश्वसनीय प्रदर्शन में आवश्यक कार्यक्षमता का अभाव। प्रतिबंध।
2. अंतरिक्ष यान के द्रव्यमान को कम करने की आवश्यकता (एक कार्य प्रासंगिक, उदाहरण के लिए, आधुनिक छोटे आकार के अंतरिक्ष यान के लिए)।
3. बाहरी कारकों और / या डिवाइस के जीवनकाल के लिए आवश्यकताओं में कमी।

एक बार फिर, चिप्स, उनके उपयोग के कारण की परवाह किए बिना, परीक्षण किया जाना चाहिए, और परीक्षण के परिणाम केवल इस बैच पर लागू होते हैं। चयन प्रक्रिया स्वयं मानकीकृत नहीं है - यह समय और धन की विफलता और अनुकूलन की संभावना के साथ एक समझौता है। परीक्षण के कुछ उदाहरण, जिनमें नासा मिशनों के मापदंडों पर निर्भर करता है, पश्चिमी सहयोगियों [1, 4, 5] के लेखों में दिए गए हैं। इस पर, मैं अंतरिक्ष के महासागर में "प्लास्टिक" के मुद्दे को खुला और बंद करने पर विचार करता हूं।

साहित्य

[१] माइकल ए। सांडोर, "प्लास्टिक एनकैप्सुलेटेड माइक्रोकिरेट्स (पीईएम) विश्वसनीयता / स्पेस एप्लीकेशन के लिए उपयोग दिशानिर्देश", २०००।
[२] कारेल वैन डोर्सलेर, कीस डी ज़ीव, "रिलेशन विथ डेलेमुलेशन एंड टेम्परेचर साइकलिंग इंडिकेटेड फेल्योर इन प्लास्टिक पैकेज्ड डिवाइसेस", १ ९९ ०
[३] टीएम मूर, आर। मैककेना, एसजे कल्सल, "सरफेस माउंट माउंट प्लास्टिक पैकेज की विश्वसनीयता का परीक्षण, ध्वनिक माइक्रोस्कोपी को स्कैन करके नोंडेस्ट्रक्टिव इंस्पेक्शन के लिए परीक्षण", 1991
[४] आर। डेविड गेरके, माइकल ए। सांडोर, एंड्रयू ए। शापिरो, आदि। "स्पेस एप्लिकेशन के लिए प्लास्टिक कमर्शियल ऑफ-द-शेल्फ (COTS) माइक्रोकिरिस्क का उपयोग", 2003
[४] आर। डेविड गेरके, माइकल ए। सांडोर, श्री अगवाल आदि। "स्पेस एप्लीकेशन में प्लास्टिक एनकैप्सुलेटेड माइक्रोकैसीक्यूट्स (पीईएम) की परफ़ॉर्मेंस विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न दृष्टिकोण", 1999