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1. propósito del experimento
El retorno sin plomo de la placa de circuito impreso puede causar que la placa estalle y la pared del agujero de cobre del agujero de chapado se rompa. La razón principal, por supuesto, es que el CTE de la placa en el eje z, ya sea ± 1 (55 - 60 ppm / grado celsius) o ± 2 (250 ppm / grado celsius), supera con creces el 17ppm / grado Celsius de la pared de cobre. 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?
2. producción de placas de circuito impreso
Un fabricante de placas de circuito impreso ha reutilizado cuatro tipos de placas, fabricando un total de 880 agujeros de interconexión y una placa de circuito impreso de 8 capas con un grosor 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 supera el 10% antes de la prueba, significa que la placa de circuito PCB 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.
Cuando la temperatura máxima del retorno aumenta, se produce un fuerte estrés térmico en la placa y la pared del agujero de cobre. Por lo tanto, antes de la prueba de fiabilidad TCT de la placa y el agujero, se realiza un retorno simulado de 2 a 6 veces en la placa de circuito PCB para observar el impacto del retorno 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%. Esto hace que las personas tengan que tener cuidado con las curvas de retorno y tratar de evitar las temperaturas máximas. Demasiado alto para no causar muchos problemas.
En cuarto lugar, el impacto del número de retorno de PCB en la fiabilidad del agujero
De hecho, no solo la temperatura máxima del retorno trae un fuerte estrés, sino que cada fuerte calor del retorno múltiple también acumula estrés en la pared del agujero de cobre y el material de base. Este número de retornos inevitablemente reducirá la fiabilidad. Por lo tanto, los investigadores alemanes realizaron deliberadamente varias pruebas de retorno sin plomo y sin plomo en placas de circuito pcb, y luego realizaron pruebas TCT relacionadas con la fiabilidad para observar la relación correspondiente entre ellas.
V. debate
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 de un intenso tortura térmica. Aumentar el número de retornos, por supuesto, acortará la vida útil del agujero.
El estudio encontró que el culpable de la ruptura del agujero en el PCB 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 que afectan el número de 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.
