Tecnología PCBA - Análisis de fiabilidad del proceso de montaje electrónico SMT

Con la amplia aplicación de productos electrónicos pcba, la fiabilidad de los productos electrónicos se ha convertido en un problema prominente. La mayoría de las aplicaciones requieren que los productos electrónicos funcionen de manera estable, confiable y segura. En los campos de la aviación, el espacio, los asuntos militares, las comunicaciones, las finanzas, la vigilancia, etc., las fallas y fallos de los sistemas electrónicos pueden causar enormes pérdidas.

La fiabilidad de los productos y sistemas electrónicos es particularmente compleja, ya que los productos electrónicos están compuestos por componentes electrónicos, placas de circuito impreso, soldadura, accesorios y software, con tipos complejos y diferentes materiales. Desde el punto de vista de la fabricación de productos electrónicos, la fabricación electrónica se puede dividir en cuatro niveles, a saber, el nivel 0 (fabricación de semiconductores), el nivel 1 (diseño y fabricación de pcb, encapsulamiento ic, fabricación de componentes pasivos, materiales de proceso y fabricación de otros componentes electromecánicos), el nivel 2 (montaje a nivel de placa de productos electrónicos) y el Nivel 3 (montaje general de equipos electrónicos). Correspondiente a cuatro niveles de clasificación, la fiabilidad de los productos electrónicos también se puede dividir en cuatro aspectos. La fiabilidad a nivel de sistema de los productos electrónicos corresponde al montaje de toda la máquina, y la fiabilidad a nivel de placa corresponde a la fiabilidad del proceso a nivel de placa, es decir, la fiabilidad del proceso de montaje de superficie; la fiabilidad de los componentes corresponde al embalaje, componentes y materiales de proceso; y la fiabilidad de la fabricación de semiconductores corresponde a la fiabilidad del proceso de semiconductores.

El diseño de fiabilidad del proceso de montaje electrónico incluye tres aspectos: diseño de simulación, análisis de fallos y pruebas de fiabilidad. El desarrollo empresarial y la dotación de personal del Departamento de fiabilidad de procesos de las grandes empresas electrónicas líderes en la industria se basan básicamente en este marco. estos tres aspectos pueden cumplir con los requisitos de fiabilidad de los procesos de montaje, desde el análisis cualitativo hasta el diseño cuantitativo. Pero para la mayoría de las pequeñas y medianas empresas electrónicas, es difícil establecer un sistema tan grande y organizar un departamento completo de fiabilidad y un proceso de diseño. Para ellos, una forma más eficaz es desarrollar sus propias especificaciones o guías de fiabilidad del proceso de montaje electrónico para guiar cómo tomar medidas para garantizar los requisitos de fiabilidad en la etapa de diseño de pcb, el proceso de montaje pcba, el análisis de fallas del proceso y las pruebas de fiabilidad del proceso, así como cuando surjan nuevos procesos.

El agujero (a través del agujero) es una parte importante del PCB multicapa, y el costo de perforación suele representar entre el 30% y el 40% del costo de producción del pcb. Por lo tanto, el diseño de agujeros se ha convertido en una parte importante del diseño de pcb. En resumen, cada agujero en el PCB se puede llamar a través del agujero. Desde el punto de vista funcional, los agujeros a través se pueden dividir en dos categorías: una se utiliza como conexión eléctrica entre capas; En segundo lugar, se utiliza para fijar o localizar equipos. En términos de tecnología, estos agujeros a través generalmente se dividen en tres categorías, a saber, agujeros ciegos, agujeros enterrados y agujeros a través.

Los agujeros ciegos se encuentran en la parte superior e inferior de la placa de circuito impreso y tienen cierta profundidad. Se utiliza para conectar líneas superficiales y líneas internas fuera de línea. La profundidad del agujero generalmente no supera una cierta relación (diámetro del agujero). Los agujeros incrustados se refieren a los agujeros de conexión ubicados en la capa interior de la placa de circuito impreso y no se extienden a la superficie de la placa de circuito impreso. Los agujeros incrustados se encuentran en la capa interior de la placa de circuito y se completan mediante el proceso de formación de agujeros a través antes de la laminación.

Durante la formación del agujero, varias capas interiores pueden superponerse. El tercer tipo de agujero se llama a través del agujero, que atraviesa toda la placa de circuito y se puede utilizar para interconexiones internas o agujeros de posicionamiento para el montaje de componentes. Debido a que el agujero a través es técnicamente más fácil de lograr y de menor costo, la mayoría de las placas de circuito impreso lo utilizan en lugar de los otros dos agujeros a través. Desde el punto de vista del diseño, el agujero a través se compone principalmente de dos partes: una es dentro de la perforación y la otra es el área de revestimiento alrededor de la perforación. El tamaño de estas dos partes determina el tamaño del agujero.

Obviamente, al diseñar PCB de alta velocidad y PCB de alta densidad, los diseñadores de placas de circuito siempre quieren que cuanto más pequeño sea el agujero, mejor, lo que puede dejar más espacio de cableado en los pcb; Además, cuanto menor sea el agujero, menor será su capacidad parasitaria, lo que es más adecuado para circuitos de alta velocidad. Sin embargo, la reducción del tamaño del agujero también ha provocado un aumento de los costos, y el tamaño del agujero a través no puede reducirse infinitamente, lo que está limitado por la tecnología de perforación y galvanoplastia. Cuanto más pequeño sea el agujero, más largo será el tiempo de perforación y más fácil será desviarse del centro. En lo que respecta a la tecnología actual de fabricación de pcb, cuando la relación entre el grosor del sustrato de PCB y el diámetro del agujero (es decir, la relación entre el grosor y el diámetro) supera los 10, no se puede garantizar que el cobre en la pared del agujero sea uniforme, mientras que el espesor desigual de la capa de cobre, especialmente en medio del recubrimiento, afectará seriamente la vida de fatiga del agujero de la placa de pcb.