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Prueba de ciclo térmico de soldadura de retorno sin plomo en placas de circuito
1. el retorno sin plomo de la placa de circuito con fines experimentales causará que la placa estalle y la pared del agujero de cobre chapado en el agujero se romperá. La razón principal, por supuesto, es que el CTE de la placa en el eje Z supera con creces el de la pared de cobre de 17 ppm / ° C tanto en la isla 1 (tasa de expansión térmica del eje Z (z - cte) de 55 - 60 ppm / ° c) como en la isla 2 (250 ppm / ° c). Es decir, la placa por debajo de Tg es aproximadamente tres veces mayor que la pared de cobre, y cuando Tg es superior a tg, se alargará hasta 12 - 20 veces. Para evitar que los agujeros a través de las placas multicapa se rompan y fallen durante el proceso de retorno múltiple, se utiliza especialmente la prueba de ciclo de temperatura (tct) para tratar de encontrar tres cosas, a saber:
¿(1) ¿ cuál es el impacto de la temperatura máxima de retorno en la placa y el agujero?
¿(2) ¿ cuántas veces se puede volver?
¿(3) ¿ cuál es la fiabilidad del sustrato?
En segundo lugar, un fabricante de placas de circuito para la fabricación de placas de circuito ha reutilizado cuatro tipos de placas para producir una placa de circuito de ocho capas, con un total de 880 agujeros de interconexión y un espesor de 30 mm. El espesor del cobre del agujero es de aproximadamente 20 micras. Antes de la prueba de tct, primero se simula el retorno de plomo y sin plomo con temperaturas máximas de 224 y 250 grados centígrados, respectivamente, y luego se realiza la prueba de ciclo de temperatura aire - aire (tct) para observar la fiabilidad de la placa y el agujero de chapado. Las condiciones de este TCT son:
. baja temperatura - 55 grados centígrados, dura 5 minutos.
Use. 14 minutos como tiempo de transición para que las altas temperaturas se disparen. El aumento deliberado se debe a la convergencia de las temperaturas internas y externas de la placa gruesa para reducir el estrés.
. colócalo a una temperatura de 125 ° C durante 5 minutos.
. pasar a baja temperatura en 14 minutos y completar un ciclo
Después de un largo período de expansión térmica continua y contracción, los cristales de cobre, como las paredes de los agujeros de cobre y las interconexiones, se aflojarán, lo que aumentará gradualmente la resistencia durante la prueba de corriente continua. Una vez que el valor de resistencia medido es "más del 10% antes de la prueba", la placa de circuito del instrumento ha alcanzado el punto de falla. Luego se puede realizar un análisis de falla de la microclase.
En tercer lugar, la temperatura máxima de retorno tiene un impacto en la fiabilidad del agujero a través. cuando la temperatura máxima de retorno aumenta, se produce una fuerte tensión térmica en la placa y en la pared del agujero de cobre. Por lo tanto, antes de la prueba de fiabilidad TCT de la placa y el agujero, la placa de circuito fue deliberadamente simulada para volver a soldar de 2 a 6 veces para observar el impacto de la volver a soldar en la fiabilidad posterior. Durante el proceso, se descubrió que cuando la temperatura máxima de retorno aumenta en 25 grados centígrados, el número de ciclos de temperatura antes de la falla se reducirá hasta en un 25%. Es cierto que es necesario manejar cuidadosamente la curva de retorno y tratar de evitar la aparición de temperaturas máximas. Demasiado alto para no causar muchos problemas.
En cuarto lugar, el impacto del número de retornos en la fiabilidad del agujero a través, de hecho, no solo la temperatura máxima del retorno traerá un fuerte estrés, sino que cada fuerte calor del retorno múltiple también acumulará estrés en la pared del agujero de cobre y el material de base. Tal tiempo de retorno inevitablemente reducirá la fiabilidad. Por lo tanto, los investigadores alemanes probaron deliberadamente las placas de circuito con retorno sin plomo y luego realizaron pruebas TCT relacionadas con la fiabilidad para observar la correspondencia entre ellas.
Fabricante de placas de circuito, v, discusión. la diferencia de Cte entre la lámina de cobre o la pared de cobre y el sustrato será la causa directa de grietas y agujeros rotos después del tortura a altas temperaturas. Aumentar el número de retornos, por supuesto, acortará la vida útil del agujero.
El estudio encontró que el culpable de la ruptura del agujero es la temperatura máxima de retorno excesiva (por ejemplo, más de 250 ° c). El factor secundario que afecta la fiabilidad del agujero es el número de retornos, y el impacto del primer retorno es mayor que el de otros retornos posteriores.
Cuando la tasa de extensión de cobre del agujero es muy buena (por ejemplo, 20z% de redundancia o mayor), la fiabilidad del agujero para resistir el calor fuerte será naturalmente buena, pero la tasa de extensión empeorará gradualmente después de múltiples retornos.
