Technologie PCB - Essai de cycle thermique pour le soudage par retour sans plomb de la carte de circuit imprimé

Essai de cycle thermique pour le soudage par retour sans plomb de la carte de circuit imprimé

1. Le reflux sans plomb de la carte de circuit imprimé à des fins expérimentales provoquera l'éclatement de la carte et le mur du trou de cuivre plaqué à travers le trou sera cassé. La raison principale, bien sûr, est que le Cte de la plaque sur l'axe Z, qu'il s'agisse de l'îlot 1 (taux de dilatation thermique de l'axe Z (Z - CTE) de 55 - 60 PPM / °C) ou de l'îlot 2 (250 ppm / °C), dépasse de loin Les 17 PPM / °C des parois en cuivre. C'est - à - dire qu'une plaque inférieure à TG est environ 3 fois plus grande qu'une paroi en cuivre, et lorsque TG est supérieure à TG, elle sera tirée jusqu'à 12 - 20 fois. Pour éviter que les trous traversants des plaques multicouches ne se fissurent et échouent lors de plusieurs reflux, un test de cycle de température (TCT) est délibérément utilisé pour essayer de trouver trois choses, à savoir:

(1) Quel est l'effet de la température de pointe de reflux sur les plaques et les Vias?

(2) Combien de fois peut - on refluer?

(3) Quelle est la fiabilité du substrat?

Deuxièmement, fabrication de cartes de circuit imprimé un fabricant de cartes de circuit imprimé a réutilisé quatre types de cartes pour produire une carte de circuit imprimé de huit couches avec un total de 880 trous d'interconnexion et une épaisseur de 30 mm. L'épaisseur de cuivre des pores est d'environ 20 µm. Avant le test TCT, les reflux de plomb et sans plomb ont d'abord été simulés avec des températures de pointe de 224 et 250 degrés Celsius, respectivement, puis un test de cycle de température air - air (TCT) a été effectué pour observer la fiabilité de la plaque et des trous traversants plaqués. Les conditions de ce TCT sont:

. basse température - 55 degrés Celsius pendant 5 minutes.

Utilisez.14 minutes comme temps de transition pour les pics de chaleur. La raison de l'allongement intentionnel est de faire converger les températures internes et externes des plaques épaisses afin de réduire les contraintes.

. porter à une température élevée de 125°C pendant 5 minutes.

. transférer à basse température et terminer un cycle en 14 minutes

Après une longue période de dilatation thermique continue et de contraction, les cristaux de cuivre tels que les parois des trous de cuivre et les anneaux d'interconnexion deviennent lâches, ce qui permet une augmentation progressive de la résistance pendant le test DC. Une fois que la valeur de résistance mesurée est « supérieure à 10% avant le test», le tableau de bord a atteint le point de défaillance. Une analyse de défaut peut alors être effectuée sur la microtranche.

Troisièmement, la température de crête de reflux a un impact sur la fiabilité des trous traversants. Lorsque la température de crête de reflux augmente, elle crée une forte contrainte thermique sur la plaque et les parois des trous en cuivre. Ainsi, avant d'effectuer des tests de fiabilité TCT sur les cartes et les Vias, les cartes sont délibérément simulées pour être re - soudées 2 à 6 fois afin d'observer l'impact du re - soudage sur la fiabilité ultérieure? Au cours de ce processus, il a été constaté que le nombre de cycles de température avant la défaillance diminuerait jusqu'à 25% lorsque la température maximale de reflux augmenterait de 25 degrés Celsius. Il est en effet nécessaire de traiter soigneusement la courbe de reflux et d'essayer d'éviter les pics de température. Trop élevé pour ne pas causer beaucoup de problèmes.

Quatrièmement, l'influence du nombre de reflux sur la fiabilité des Vias en fait, non seulement la température de pointe du reflux apporte de fortes contraintes, mais chaque forte chaleur des reflux multiples accumule également des contraintes dans les parois des pores en cuivre et dans le matériau de base. Un tel temps de reflux réduirait inévitablement la fiabilité. Ainsi, les enquêteurs allemands ont délibérément testé les cartes avec un reflux sans plomb et sans plomb, puis ont effectué un test TCT lié à la fiabilité pour voir leur correspondance.

Fabricant de carte de circuit imprimé, V. discussion. La différence cte entre la Feuille de cuivre ou la paroi de cuivre et le substrat sera la cause directe des fissures et des trous cassés après la torture à haute température. L'augmentation du nombre de reflux réduit bien entendu la durée de vie des vias.

L'étude a révélé que le coupable de la perforation était une température de pointe de reflux trop élevée (par exemple, plus de 250 ° c). Le facteur secondaire affectant la fiabilité des Vias est le nombre de reflux, l'effet du premier reflux étant plus important que celui des autres reflux suivants.

Lorsque l'allongement en cuivre des trous est très bon (par example une redondance de 20z% ou plus), la fiabilité des Vias vis - à - vis de la chaleur intense est naturellement bonne, mais l'allongement se dégrade progressivement après plusieurs reflux.