Blog de PCB - Envejecimiento y deterioro de la resistencia de los puntos de soldadura fr4 - PCB

1. envejecimiento de los puntos de soldadura

Una vez finalizada la soldadura fr4 pcb, la estructura cristalina de la aleación principal del punto de soldadura será inestable y aumentará gradualmente con el tiempo para reducir el estrés interno causado por muchos límites (generalmente los límites son alta concentración de impurezas, alta energía y poca estabilidad). Incluso a temperatura ambiente, se supera la temperatura de recristalización necesaria para las aleaciones eutécticas ordinarias. Con el aumento del tamaño del grano y la disminución del límite, la concentración de impurezas en el límite aumenta relativamente. Una vez que la vida útil de fatiga de la soldadura se consume en un 25%, aparecen microporos en el límite. Sin embargo, cuando la vida útil por fatiga consume el 40%, empeora aún más y produce microcracks, lo que hará que las juntas de soldadura sean más vulnerables.

2. desajuste Cte

Una vez que el desajuste Cte del coeficiente general de expansión térmica de los tres componentes (pin, soldadura, superficie de la almohadilla) es grande, el deterioro de la resistencia de la soldadura también se acelerará. Por ejemplo, el CTE de la propia bga cerámica es de 2 ppm / à, pero el CTE de la placa de circuito FR - 4 es de 14 ppm / à. La resistencia de soldadura entre los dos no es fácil de alcanzar un buen grado. En cuanto a los desajustes locales de cte, ocurren con frecuencia, como cobre a 17 ppm / à, cerámica a 18 ppm / à y alloy42 a 20 ppm / à. Sin embargo, el efecto del desajuste local de Cte es ligeramente menor que el efecto del desajuste general anterior. A veces, incluso el sn63 / pb37 muy uniforme tiene áreas ricas en estaño y plomo en sus tejidos (entre ellos habrá un desajuste Cte interno de 6 ppm / à).

3. ejemplo de modo de falla

1) soldadura en frío

Se refiere a que durante el proceso de retorno, la pasta de soldadura en la almohadilla fr4 PCB en la parte inferior de la bola de soldadura no se integró completamente con la bola de soldadura debido a la falta de calor. En este momento, la superficie esférica mostrará una apariencia granulada áspera y se producirá un cuello. Por lo general, las esferas internas en la parte inferior del abdomen son más fáciles de soldar en frío.

2) la almohadilla en sí no tiene estaño

Se refiere a que la superficie de la almohadilla de bola en el área bga de la placa de PCB está contaminada por cuerpos extraños, lo que hace que la pasta de soldadura no pueda reaccionar con la almohadilla de base. Cuando el estaño no se puede comer, la pasta de soldadura se derrite y se absorbe por los pies de la bola, lo que conduce a la apertura del camino. Sin embargo, este fenómeno también puede ser causado por la flexión y deformación de la placa portadora. Cuando enig se utiliza en la superficie de la almohadilla de pcb, una vez que se produce una enfermedad de la almohadilla negra, la capa de níquel también tendrá la misma mala situación.

3) bola colgante

Se refiere a los componentes bga que no estaban firmemente fijados antes, que fueron recalentados durante el montaje y soldadura aguas abajo y que fueron tirados por fuerzas externas y separados de su cuello, lo que fue causado por tensiones termomecánicas. Sin embargo, las almohadillas para los pies de fr4 PCB suelen estar bien soldados y faltan menos.

4) abandonar un objetivo

En el proceso de plantar la pelota en la placa portadora, el pie de la pelota no se plantó firmemente, o más tarde fue golpeado por una fuerza externa y perdió la pelota. Esta desventaja es fácil de detectar en los rayos X o en las pruebas de sistemas o circuitos (tic), pero si solo se utiliza para calentar

Disipativo o puesta a tierra pública, que no tiene nada que ver con la bola interior, es otra cosa.

5) deformación de la placa portadora

De hecho, el calor de la soldadura sin plomo aumentará considerablemente en el futuro, no solo los grandes PCB fr4 se deformarán, sino que la propia placa portadora orgánica no podrá escapar de la deformación deformada, sino que también obligará a los pies de la bola inferior del abdomen a fluctuar con la altura. Aunque la placa portadora es de resina tg180bt, es muy diferente del Cte del chip cargado en el sello interior; Por lo tanto, cuando el calor sin plomo es demasiado grande, la placa portadora se dobla hacia arriba, lo que resulta en que las cuatro esquinas del pie de la bola se estiran o cuelgan. Incluso si la soldadura es fuerte, el área de contacto de soldadura se reducirá y la resistencia será insuficiente debido a la influencia del estrés y la extensión, lo que hace que los diseñadores no se atrevan a colocar 1 / 0 de los pies de bola en cuatro esquinas. Esta anomalía es la más probable que ocurra en bga grandes.

6) daños causados por fuerzas mecánicas externas

La placa de circuito sufre a menudo daños accidentales durante el montaje o la prueba, y cuando la bga se hace más grande, el pie de la bola también se lesiona durante la prueba, lo que afectará la resistencia de los puntos de soldadura posteriores. Incluso después de completar el montaje del pcba, se verá accidentalmente afectado por fuerzas externas, y a veces incluso la almohadilla de cobre en la superficie del PCB se levantará y flotará. Por razones de seguridad, podemos usar pegamento inferior o pegamento de esquina de cuatro esquinas como medio de seguridad, e incluso podemos aumentar el área de la almohadilla de esquina o convertirla en una almohadilla larga ovalada. Sin embargo, debido a que los diseñadores solo usan software comercial listo, este método no es fácil de implementar.

7) falta de calor de soldadura

Cuando la bola no absorbe suficiente calor en la parte inferior del abdomen, la bola en sí no puede derretirse en líquido y, por lo tanto, no puede curarse con la pasta de soldadura, y su forma de fr4 PCB dificultará la presentación de un Estado normal de aplanamiento y acortamiento normales.