Tecnología de PCB - Fiabilidad de los puntos de soldadura de los pies de la placa de circuito

Fiabilidad de los puntos de soldadura de los pies de la placa de circuito

1. la diferencia en el coeficiente de expansión térmica local se debe a que el CTE del propio chip es de solo 3 ppm / grado celsius, mientras que la placa portadora orgánica está cerca de 15 ppm / grado celsius, por lo que cuando el encapsulamiento y el montaje están sometidos a un fuerte calor, así como el calor interno en el trabajo posterior del componente, causará un gran estrés. El esfuerzo de tracción, luego bajo la acción de la tensión acumulada, a menudo conduce a grietas y fracturas en el cuello. Sin embargo, en los pasos de usar pegamento de plata como anjing, si el pegamento de plata se puede engrosar, algunos problemas locales de desajuste de Cte también se pueden aliviar. Debido a que la zona central de la parte inferior del abdomen no es fácil de obtener suficiente calor y es difícil soldar debajo de ella, el diseñador solo se atreve a colocar bolas de señal importantes en la periferia de la parte inferior del abdomen, sino que solo puede colocar algunas bolas de disipación de calor de tierra irrelevantes en el Interior.

En segundo lugar, cuanto mayor sea la altura de la bola de soldadura, mejor será la fiabilidad. Normalmente, la altura de la bola post - soldadura 63 / 37 es de unos 400 - 640 angstroms, pero la altura de SN / pb90 puede aumentar a 760 - 890 angstroms. En términos generales, varios procesos de alta temperatura aplanarán la altura de la bola; Por ejemplo, la altura original de la bola es de 750 angstroms, y la altura después de la implantación de la placa portadora se reducirá a 625 angstroms, y la altura del PCB después del montaje se reducirá a 500 angstroms. Cuanto más plana sea la pelota, peor será la fiabilidad. La tabla a la derecha muestra la relación entre la altura de la bola 63 / 37, el espaciamiento de la bola y el diámetro de la almohadilla. Después de la soldadura por fusión, la altura de la bola original suele reducirse en un 10%, y si hay un disipador de calor, la altura de la bola original se reducirá en un 250%.

3. la forma de la almohadilla y el tratamiento de la superficie afectan a la posición de plantación de la bola de soldadura de la placa de soporte superior de bga, que después de un calentamiento repetido puede causar grietas en la interfaz debido a la fuerza de corte, por lo que la almohadilla debe ser especialmente diseñada con un diseño de "límite de pintura verde" de menor riesgo. Sin embargo, si el estaño no está completamente disperso, este punto de soldadura que limita la expansión de la soldadura se convertirá en una zona peligrosa para la concentración de esfuerzo y su fiabilidad se verá muy amenazada. A la misma altura de pie, si el SMD se cambia a nsmd, la soldadura fluirá hacia abajo a lo largo de la pared lateral de la almohadilla de cobre en la posición extendida, formando una fuerte Unión como una barba. En las juntas de soldadura de PCB cuya altura no es demasiado corta pero que se pueden aprovechar al máximo, la vida de fatiga posterior de las juntas de soldadura de PCB será 1,25 - 3 veces más larga que la vida de fatiga de las juntas de soldadura de la placa portadora.

La capa de tratamiento enig en la superficie del respaldo no es adecuada para la soldadura bga debido a problemas de extinción negra. La razón principal de la formación de la almohadilla negra es que el agua dorada ataca la superficie relativamente antigua y frágil del níquel, lo que hace que la capa de níquel no se disuelva durante el proceso de reemplazo, sino que está rodeada de una capa de oro depositada rápidamente y continúa oxidada y deteriorada en el interior, convirtiéndose en una almohadilla negra nixoy.

Además, es mejor no colocar PTH dentro o cerca del área de la almohadilla de bola bga en la superficie de la placa de PCB para evitar que la soldadura fluya hacia el agujero durante la soldadura de pasta de soldadura. En cuanto a las almohadillas con agujeros ciegos en las almohadillas, es más probable que causen huecos en las juntas de soldadura. En la actualidad, en el artículo anterior se tienen en cuenta los huecos adicionales causados por el aire en los agujeros ciegos, y la aceptación de tales huecos adicionales se puede discutir por separado. De hecho, no se puede distinguir si la materia orgánica de la pasta de soldadura y la humedad son huecos causados por agujeros ciegos. La industria está tratando de aplanarlo con cobre chapado. en la actualidad, los agujeros ciegos de menos de 2 ml de diámetro ya son efectivos, pero todavía es difícil aplanar los agujeros ciegos más grandes de diámetro superior o igual a 5 ML.

En cuarto lugar, análisis de falla del punto fresco del pie de la bola (1) ciclo de temperatura:

Después de soldar deliberadamente bga o CSP a la placa, a través de múltiples ciclos térmicos de varias altas y bajas temperaturas, o después de choques térmicos, los puntos de soldadura a menudo se rompen en la placa, pero rara vez en el pcb. Esto se debe a la falla del modo de Corte.

(2) prueba de flexión:

Cuando la superficie del PCB de bga o CSP se solda y pasa la prueba de flexión mecánica forzada, no solo se produce un extremo roto, sino también un pie roto, especialmente aquellos que acumulan tensión en la zona de cuatro esquinas o en la longitud de la placa. Los pies de bola listados en la Dirección también son propensos a romperse la cabeza o el pie. En lo que respecta a la posición de instalación de la placa de pcb, es más probable que la prueba falle en una zona propensa a la flexión en el Centro de la placa.

(3) prueba de caída:

Las placas de montaje de productos electrónicos portátiles bga o CSP también son las más propensas a romperse en sus cuatro esquinas cuando se realizan pruebas de caída. Los mecanismos de falla de las pruebas de flexión y caída anteriores deben pertenecer teóricamente al modo de desgarro.

Para reducir el agrietamiento de las juntas esféricas de soldadura bga / CSP en varios productos electrónicos de mano, la compañía estadounidense amkor utilizó pegamento a ambos lados de las cuatro esquinas de estos componentes de tipo GRID para reforzar la brecha entre las placas. El proceso de conexión adicional se llama relleno de esquina para reemplazar el costoso método de relleno insuficiente de encapsulamiento de chips invertidos.