Fabricant et Assemblage des cartes électroniques ultra-précis, PCB haute-fréquence, PCB haute-vitesse, et PCB standard ou PCB multi-couches.
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1. Objectif de l'expérimentation
Le reflux sans plomb de la carte PCB peut provoquer l'éclatement de la carte et les parois des trous en cuivre des trous métallisés seront brisées. La raison principale, bien sûr, est que le Cte de la plaque sur l'axe Z, que ce soit ± 1 (55 - 60 PPM / degré Celsius) ou ± 2 (250 ppm / degré Celsius) Le taux de dilatation thermique de l'axe Z (Z - CTE), dépasse de loin le 17 PPM / degré Celsius de la paroi 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?
2. Production de carte PCB
Un fabricant de cartes de circuits imprimés a réutilisé quatre types de cartes pour fabriquer un total de 880 trous d'interconnexion et une carte de circuits imprimés de 8 couches de 30 mm d'épaisseur. 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, cela signifie que la carte PCB 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 Vias
Lorsque la température de pointe du reflux augmente, de fortes contraintes thermiques sont créées sur les plaques et les parois des trous de cuivre. Ainsi, avant d'effectuer un test de fiabilité TCT sur la carte et les Vias, la carte PCB est soumise à 2 à 6 reflux analogiques pour observer l'effet du reflux 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. Cela oblige vraiment les gens à faire attention à la courbe de reflux et à essayer d'éviter les températures de pointe. Trop élevé pour ne pas causer beaucoup de problèmes.
Quatrièmement, l'effet du nombre de reflux PCB sur la fiabilité des Vias
En effet, non seulement la température de pointe du reflux apporte de fortes contraintes, mais chaque forte chaleur de reflux multiples accumule également des contraintes dans les parois des pores en cuivre et dans le matériau de base. Ce nombre de reflux dégradera inévitablement la fiabilité. Par conséquent, les enquêteurs allemands ont délibérément effectué des tests de reflux sans plomb sur des cartes PCB à plusieurs reprises, suivis d'un test TCT lié à la fiabilité pour voir leur correspondance.
V. Discussion
La différence de Cte entre la Feuille de cuivre ou la paroi de cuivre et le substrat sera la cause directe de fissures et de trous cassés après une torture thermique intense. 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 de PCB est une température de pointe de reflux trop élevée (par exemple, plus de 250 ° c). Le facteur secondaire influençant la fiabilité des Vias est le nombre de reflux et l'influence du premier reflux est supérieure à celle des autres reflux influençant le nombre de 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.
