Leiterplattentechnisch - Die versteckten Sorgen des bleifreien Lötens von Leiterplatten (4) Heißes Knacken von Platten

Die versteckten Sorgen des bleifreien Lötens von Leiterplatten(4) Hot cracking of plates

First, the plate is cracked
(1) Explosion due to thermal cracking
It can be seen from the foregoing that not only the soldering temperature of SA C lead-free soldering rises by an average of 2 5-3 O degree Celsius, but the duration of the liquid state above the melting point (TA L) also stretches from 60 seconds to 90 seconds on average. This extra high heat (Dierma1 Mass) will cause the sheet resin to deteriorate in terms of physical and chemical properties. In der großen thermischen Ausdehnung und Kontraktion der PCB, Die XY-Richtung hat keine Probleme durch die Co-Klemmung des Glasfasertuchs, aber die Plattendicke in Z-Richtung mit weniger Einschränkung führt dazu, dass die Platte platzt. Je dicker das Brett, je größer die Fläche, je leichter es ist zu platzen. Normalerweise ein Stück PCB may be soldered more than three times (fusion soldering, Wellenlöten, heavy hand soldering). Wenn das Harz schlechte Hitzebeständigkeit hat, Bleifreies Löten führt häufig zu partiellen Delaminationen der Platine.
Links befinden sich die Lötstellen von Chipwiderständen, wo viele Probleme während des Temperaturzyklus auftreten; Auf der rechten Seite befinden sich die ventralen Kugellötstellen CSP, die aufgrund des CTE-Falles gebrochen sind.

(2) Measurement and description of resin T g
The heat resistance of current lead-welded plates is based on the T g of the cured resin as the criterion; plates with high T g have heat resistance, chemische Beständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, und mechanische Festigkeit, etc. Natürlich, Es ist besser als das mit niedrigerem T g. Allerdings, in der bleifreien Ära mit höheren Kalorien, Die Hitzebeständigkeit verschiedener Harze wird nicht mehr vollständig durch einfaches T g ausgedrückt.

Leiterplattenhersteller haben normalerweise drei Methoden zum Messen von Plattenharz, nämlich: thermisch-mechanische Analysemethode TMA, Differential Scanning Card Meter Verfahren DSC, und dynamische mechanische Analysemethode DMA. Unter ihnen, TMA verwendet das Prinzip der Erwärmung und Verdickung, um Messungen zu erhalten und ist glaubwürdiger; DSC ist eine Analysemethode, die Änderungen des Wärmeflusses während des Heizens nutzt, was etwa 5°C höher ist als TMA. Wie für DMA, es wird höher als 15°C sein. Abbildung 8 ist eine Erklärung des TMA Messharzes Tg. In der Abbildung, Die erste Gerade nach der Extrapolation verlängert die virtuelle Verbindung, und die zweite gerade Linie, die imaginäre Verbindung mit der Extrapolation ist, die horizontale Achse, die dem imaginären Schnittpunkt der beiden Geraden entspricht, Es ist nämlich die T g Temperatur gemessen durch TMA.
((Zwei)), high temperature explosion-proof board T260 or D288

The so-called T260 refers to the time to delamination that the laminated board can resist bursting in a high temperature environment and maintain a complete duration (Time to Delamination). Die Prüfmethode basiert auf der "Therma1 Mechanic". Analysis" (TM A) used to analyze Tg as an instrument. Die Probe wird von unten auf eine Umgebungstemperatur von 260°C in einem geschlossenen Prüfgefäß erhitzt, um ihre Beständigkeit zu prüfen. Die Anzahl der Minuten, die die Delamination in Z-Richtung erleben kann. Der korrekte Ausdruck ist TMA260, abgekürzt als T260.

The Mehrschichtige Platine nach dem Pressen als Probe entnommen wird, die Dicke ist nicht begrenzt, im Allgemeinen 1.6 mm ist die wichtigste, aber je dicker das Brett, je leichter es ist zu platzen. Einige Backplane-Hersteller vergleichen oft die Auswahl der Materialien mit dicken Plattenproben von mehr als 5 mm, um die Hitzebeständigkeit verschiedener Harzmarken in Z-Richtung zu unterscheiden.
Die Probe muss bei 105°C für zwei Stunden gebacken werden, um Wasser zu entfernen. Legen Sie dann die Probe auf die versiegelte Heiztestschale, die an TMA befestigt ist, 5 g Druck auf die Oberseite der Probe mit einem empfindlichen Stachelglasstab anwenden, und erhitzen Sie die Testschale bei einer Temperaturerhöhung von 10°C/min von Raumtemperatur bis 260 Die Temperatur steigt nicht bis Grad Celsius. Starten Sie dann das Timing bei einer konstanten Temperatur von 260°C und beobachten Sie sorgfältig die Änderungen der Plattendicke. Wenn die thermische Ausdehnung eine relativ stabile Dicke erreicht, auf seine Schwankungen achten. Bis die Dickendaten stark ansteigen, und keine intermittierenden Höhen und Tiefen, und erreichte die unumkehrbare Situation, das Ende des Tests erreicht wurde. Die Zeit, dem Bersten in dieser 260°C Umgebung zu widerstehen, heißt T260.
Gewöhnlich Tgl 4 0 mit einer Dicke von 1.6 mm in FR 4, sein 7260 liegt zwischen 4 und 5 Minuten. Für das aktuelle Bleilöt, es dauert nur mehr als zwei Minuten. Diese Platten sind sicher bei hohen Temperaturen. NS. If the resin is another polyimide (P I), Die Prüftemperatur muss auf 288 Grad Celsius erhöht und auf T288 Test aufgerüstet werden. Zur Zeit, Viele Anwender von Backplanes oder großen Boards haben auf T288 gewechselt, um die schwierigere hitzebeständige Umgebung zu bewältigen. In the new version of IPC-4 1 0 1 B (2 0 0 5.2), Der T2 60 muss 30 Minuten oder mehr für den bleifreien Lötplattentest betragen, und T288 benötigt auch mindestens 15 Minuten, um ein Mindestpass zu sein. Standard Huai, der einzige Weg, um sicherer zu sein.