Diseño electrónico - ¿¿ cómo fortalecer bga desde el punto de vista del diseño de pcb?

Las fuentes de tensión para la caída de piezas de placas de circuito impreso o la rotura de estaño son las siguientes:

El estrés proviene del arrastre interno

Por ejemplo, cuando la placa de circuito o el paquete bga experimentan una deformación de alta temperatura de retorno, el estrés se liberará hasta que se alcance el punto de equilibrio. Este punto de equilibrio también puede ser cuando la bola de soldadura se rompe.

La presión proviene de un choque o presión externa.

Tomemos como ejemplo el teléfono móvil. El esfuerzo externo más probable es la curva en el bolsillo (iphone 6 más el incidente de la puerta doblada) o el impacto causado por una caída accidental al suelo.

El estrés proviene de la expansión térmica y la contracción térmica causada por los cambios de temperatura ambiente.

En algunas áreas, se congela al aire libre en invierno. Cuando el producto se mueve del ambiente interior calentado al aire libre, se producen cambios drásticos de temperatura; En los trópicos, hay aire acondicionado en el interior y las temperaturas cambian drásticamente cuando los productos se mueven del Interior al exterior. Por no hablar de poner el producto en el coche accidentalmente o deliberadamente, la temperatura aumentará al sol durante el día y bajará rápidamente por la noche. La temperatura es importante porque diferentes materiales tienen diferentes coeficientes de expansión. El coeficiente de expansión de la placa de circuito debe ser diferente al de la bola de soldadura, y el material encapsulado por bga también debe ser diferente. Imagínese que se diseñarán carreteras y puentes ordinarios. Las juntas de expansión se utilizan para reducir el riesgo de baja expansión térmica y contracción de los materiales, pero los materiales electrónicos solo parecen tratar de encontrar materiales con un coeficiente de expansión relativamente pequeño.

Los siguientes son algunos artículos relacionados con la soldadura y caída de bga, que se recomienda leer primero:

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Después de entender que la caída de la pieza bga o la rotura de la bola de soldadura son absolutamente inseparables del "estrés", podemos discutir cómo fortalecer bga desde el punto de vista del diseño y tratar de evitar la rotura. Este método no vale la pena si está roto. No tomes decisiones, piensa en dos direcciones, la primera es encontrar formas de reducir el impacto del estrés y la segunda es fortalecer la capacidad de bga para resistir el estrés.

Las siguientes son varias maneras de fortalecer la bga para evitar el agrietamiento:

1. mejorar la resistencia a la deformación de los PCB

La deformación de la placa de circuito generalmente proviene del calentamiento rápido y el enfriamiento rápido (expansión térmica y contracción) causado por el retorno de alta temperatura (reflow), junto con la distribución desigual de piezas y láminas de cobre en la placa de circuito, lo que deteriora la cantidad de deformación de la placa de circuito.

Las formas de aumentar la resistencia a la deformación de la placa de circuito son:

1. aumentar el espesor de los pcb. Si se puede, se recomienda usar placas de circuito con un grosor de 1,6 mm o más. Si todavía es necesario usar placas de 0,8 mm, 1,0 mm y 1,2 mm de espesor, se recomienda usar pinzas de horno para apoyar y fortalecer la deformación de las placas al pasar por el horno. Aunque puedes intentar reducir

2. uso de materiales de PCB de alta tg. Un alto Tg significa una alta rigidez, pero el precio aumentará en consecuencia. Esto debe ser una compensación.

3. añadir barras de acero alrededor de bga. Si hay espacio, puedes considerar construir un marco de hierro de apoyo alrededor de bga para aumentar su capacidad de resistir el estrés, al igual que construir una casa.

4. verter pegamento de resina epoxi (sellado) en la placa de circuito. También puede considerar verter pegamento alrededor de bga o en la parte posterior de la placa de circuito correspondiente para mejorar su resistencia al estrés.

En segundo lugar, reducir la deformación de los PCB

En general, cuando la placa de circuito (pcb) se ensambla en la carcasa debe estar protegida por la carcasa, pero debido a que los productos de hoy son cada vez más delgados, especialmente los dispositivos portátiles, a menudo se ven afectados por fuerzas externas dobladas o caídas. La placa de circuito resultante se deforma.

Para reducir la deformación de la placa de circuito causada por fuerzas externas, hay las siguientes maneras:

1. aumentar el diseño de amortiguación del mecanismo sobre la placa de circuito. Por ejemplo, al diseñar algunos materiales amortiguadores, incluso si la carcasa se deforma, la placa de circuito interno todavía puede estar libre de tensiones externas. Sin embargo, se debe considerar la vida útil y la capacidad del amortiguador.

2. añadir tornillos o mecanismos de posicionamiento y fijación alrededor de bga. Si nuestro objetivo es solo proteger bga, podemos obligar a fijar el tejido cerca de bga para que no sea fácil deformarse cerca de bga.

3. fortalecer la carcasa para evitar que su deformación afecte al PCB interno.

3. mejorar la fiabilidad de bga

1. rellene la parte inferior de bga con pegamento (relleno inferior).

2. aumentar el tamaño de la almohadilla bga en la placa de circuito. Esto dificultará el cableado de la placa de circuito, ya que la brecha entre la bola y la bola que se puede cableado se reducirá.

3. diseño con SMd (diseño de máscara de soldadura). Cubre la almohadilla con pintura Verde.

4. uso de agujeros en el diseño de la almohadilla (vip). Sin embargo, los agujeros de paso en la almohadilla deben llenarse con galvanoplastia, de lo contrario se producirán burbujas durante el proceso de retorno, lo que puede conducir fácilmente a la rotura de la bola desde el centro. Esto es similar a construir una casa y apilar. Consulte [principios de los agujeros en el procesamiento de almohadillas]

5. aumentar la cantidad de soldadura. Sin embargo, el control debe realizarse sin permitir cortocircuitos.