Leiterplattentechnisch - Thermische Entwurfsstruktur und Eigenschaften der Leiterplatte

PCBA-Schweißen und Heizprozess erzeugen oft einen großen Temperaturunterschied. Sobald diese Temperaturdifferenz den Standard überschreitet, es wird schlechtes Schweißen verursachen. Daher, Wir müssen diese Temperaturdifferenz während des Betriebs kontrollieren. Das thermische Design von PCBA wird durch viele Teile konstruiert, und jedes Teil hat unterschiedliche Funktionen. Wir müssen immer noch verstehen.

PCBA-Verarbeitung-PCBA Board thermische Design Struktur und seine strukturellen Eigenschaften

Wenn dieser Temperaturunterschied relativ groß ist, kann es schlechtes Löten, wie die Öffnung des QFP-Stifts, die Seilabsaugung verursachen; Grabstein und Verschiebung der Spankomponente; Schrumpfung und Bruch der BGA-Lötstelle usw. Aus dem gleichen Grund können wir die Wärmekapazität ändern Lösen Sie einige Probleme.

(1) Thermisches Design des Kühlkörpers Pad

Beim Löten von Kühlkörperkomponenten tritt das Phänomen von weniger Zinn auf dem Kühlkörperpad auf, was eine typische Anwendungssituation ist, die durch Kühlkörperdesign verbessert werden kann.

Für die obige Situation können Sie das Verfahren zur Erhöhung der Wärmekapazität des Wärmeableitungslochs verwenden, um zu entwerfen, das Wärmeableitungsloch mit der inneren Bodenschicht zu verbinden, wenn die Bodenschicht weniger als sechs Schichten ist, können Sie den Teil von der Signalschicht als Wärmeableitungsschicht isolieren, während Sie die Öffnung auf die kleinste verfügbare Öffnungsgröße reduzieren.

(2) Thermischer Entwurf der Erdungsbuchse mit hoher Leistung

In einigen speziellen Produktdesigns muss das Einführloch manchmal mit mehreren Erdungs-/Elektroebenen-Schichten verbunden werden. Da die Kontaktzeit zwischen dem Stift und der Zinnwelle während des Wellenlötens sehr kurz ist, ist es oft 2~3s, wenn der Wagenheber ist. Die Wärmekapazität ist relativ groß, und die Temperatur des Bleis erfüllt möglicherweise nicht die Schweißanforderungen und bildet eine kalte Lötstelle.

Um diese Situation zu vermeiden, wird häufig ein Design namens Stern-Mond-Loch verwendet. Das Schweißloch wird von der Masse/elektrischen Schicht getrennt, und ein großer Strom wird durch das Leistungsloch realisiert.

(3) Thermische Auslegung von BGA Lötstellen

Unter gemischten Montageprozessen wird es ein einzigartiges Phänomen des "Schrumpfbruchs" geben, der durch unidirektionale Erstarrung von Lötstellen verursacht wird. Die Hauptursache für diesen Fehler sind die Eigenschaften des gemischten Montageprozesses selbst, aber es kann durch die Ecken des BGA verdrahtet werden Optimieren Sie das Design, um es langsam abkühlen zu lassen und es zu verbessern.

Nach der Erfahrung, die durch den Fall bereitgestellt wird, befinden sich die Lötstellen, die im Allgemeinen Schrumpfen und Bruch erfahren, an den Ecken des BGA, und die Wärmekapazität der BGA-Ecklötstellen kann erhöht oder die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit reduziert werden, um sie mit anderen Lötstellen zu synchronisieren oder danach abzukühlen. Durch Abkühlen wird es unter der BGA-Verzugsspannung gebrochen.

(4) Entwurf des Chip-Bauteil-Pads

Da die Größe von Chip-PCB-Komponenten immer kleiner wird, gibt es immer mehr Phänomene wie Verschiebung, Grabstein und Flipping. Das Auftreten dieser Phänomene hängt mit vielen Faktoren zusammen, aber das thermische Design des Pads ist ein Aspekt, der einen relativ großen Einfluss hat.

Wenn ein Ende des Pads mit einem breiteren Draht und das andere Ende mit einem schmaleren Draht verbunden ist, sind die Heizbedingungen auf beiden Seiten unterschiedlich. Im Allgemeinen schmilzt das Pad, das mit dem breiten Draht verbunden ist, zuerst (dies widerspricht den allgemeinen Erwartungen. Es wird allgemein angenommen, dass das Pad, das mit dem breiten Draht verbunden ist, schmilzt aufgrund seiner großen Wärmekapazität. Tatsächlich wird der breite Draht zu einer Wärmequelle, die mit der Heizmethode der PCBA-Platine zusammenhängt. Die durch das erste Schmelzende erzeugte Oberflächenspannung kann auch das Bauteil verdrängen. Sogar Flip.

(5) Der Einfluss des Wellenlötens auf die Bauteiloberfläche

BGA:

Die meisten Pins des BGA mit einem Pin-Mittelabstand von 0,8mm und darüber sind durch Durchkontaktierungen mit der Schaltungsschicht verbunden. Beim Wellenlöten wird Wärme über die Durchkontaktierungen auf die BGA-Lötstellen auf der Bauteiloberfläche übertragen. Entsprechend der unterschiedlichen Wärmekapazität werden einige nicht geschmolzen, einige sind halbgeschmolzen, und sie sind leicht zu brechen und unter der Einwirkung von thermischer Belastung zu versagen.

Chipkondensatoren:

Chipkondensatoren sind sehr empfindlich gegenüber Belastungen und anfällig für Risse durch mechanische und thermische Beanspruchung. Mit dem weit verbreiteten Einsatz von Wellenlöten von Trays, der Chip Leiterplattenkomponenten an der Grenze des Trayfensters leicht durch thermische Beanspruchung gebrochen werden.