Progettazione PCB - Come rafforzare BGA dal lato di progettazione PCB?

Le fonti di stress delle parti del circuito stampato che cadono o si incrinano in stagno sono le seguenti:

Lo stress deriva dal creep interno.

Ad esempio, quando il circuito stampato o il pacchetto BGA subisce deformazione ad alta temperatura di riflusso, lo stress sarà rilasciato fino a raggiungere un punto di equilibrio. Questo punto di equilibrio può anche essere quando la palla di saldatura si rompe.

Lo stress deriva dall'impatto esterno o dalla pressione

Prendiamo ad esempio il cellulare. Lo stress esterno più probabile è la flessione nella tasca (iPhone 6 più evento di piegatura della porta), o l'impatto causato dalla caduta accidentale a terra.

Lo stress deriva dall'espansione termica e dalla contrazione causata da cambiamenti di temperatura ambientali

In alcune zone, si congela all'aperto in inverno. Quando il prodotto si sposta da un ambiente interno riscaldato all'esterno, si verificheranno drastici cambiamenti di temperatura; Nelle aree tropicali, dove c'è aria condizionata all'interno, si verificano enormi cambiamenti di temperatura quando il prodotto si sposta da interno a esterno. Per non parlare dell'inserimento accidentale o intenzionale del prodotto in auto, la temperatura aumenta al sole durante il giorno e la temperatura scende rapidamente durante la notte. La ragione per cui la temperatura è importante è che diversi materiali hanno coefficienti di espansione diversi. Il coefficiente di espansione delle piastre del circuito stampato deve essere diverso dalle sfere di saldatura e anche i materiali dei pacchetti BGA sono diversi. Basta immaginare che strade e ponti ordinari saranno progettati. I giunti di espansione sono utilizzati per ridurre il rischio di bassa espansione termica e contrazione dei materiali, ma sembra che i materiali elettronici possano cercare solo materiali con coefficienti di espansione relativamente piccoli.

Ecco alcuni articoli relativi alla saldatura e alla caduta BGA, si consiglia di leggerlo prima:

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Dopo aver capito che la caduta delle parti BGA o la rottura della sfera di saldatura è assolutamente inseparabile da "stress", allora possiamo parlare di come rafforzare il BGA dal lato di progettazione e cercare di prevenire le crepe. Il metodo non vale la pena se è rotto. Non fare una scelta, pensare in due direzioni, la prima è trovare un modo per ridurre l'impatto dello stress, e la seconda è rafforzare la capacità del BGA di resistere allo stress.

Ecco alcuni modi per rafforzare il BGA per prevenire le crepe:

1. Migliorare la capacità di anti-deformazione del PCB

La deformazione del circuito stampato di solito deriva dal riscaldamento rapido e dal raffreddamento rapido (espansione termica e contrazione) causati da riflusso ad alta temperatura (riflusso), accoppiato con distribuzione irregolare delle parti e della lamina di rame sul circuito stampato, peggiorando il circuito stampato La quantità di deformazione.

I metodi per aumentare la resistenza del circuito stampato alla deformazione sono:

1. Aumentare lo spessore del PCB. Se è possibile, si consiglia di utilizzare un circuito stampato con uno spessore di 1,6 mm o più. Se si deve ancora utilizzare tavole di spessore 0.8mm, 1.0mm, 1.2mm, si consiglia di utilizzare dispositivi del forno per sostenere e rafforzare la deformazione del bordo quando si passa il forno. Anche se si può provare a ridurre

2. Utilizzare materiale PCB ad alto Tg. Alto Tg significa elevata rigidità, ma il prezzo aumenterà di conseguenza. Dev'essere un compromesso.

3. Aggiungere barre d'acciaio intorno al BGA. Se c'è spazio, si può considerare la costruzione di un telaio in ferro di supporto intorno al BGA per rafforzare la sua capacità di resistere allo stress, proprio come costruire una casa.

4. Versare colla epossidica (in vaso) sul circuito stampato. Puoi anche considerare di versare colla intorno al BGA o sul retro del circuito stampato corrispondente per rafforzare la sua resistenza allo stress.

In secondo luogo, ridurre la deformazione del PCB

In generale, quando il circuito stampato (PCB) è assemblato nella custodia, dovrebbe essere protetto dal caso, ma poiché i prodotti di oggi stanno diventando sempre più sottili, soprattutto i dispositivi portatili, spesso soffrono di flessione della forza esterna o impatto di caduta. Il circuito stampato risultante è deformato.

Per ridurre la deformazione del circuito stampato causata da forze esterne, ci sono i seguenti metodi:

1. Aumentare la progettazione del buffer del meccanismo al circuito stampato. Ad esempio, progettando alcuni materiali di ammortizzazione, anche se il caso è deformato, il circuito stampato interno può ancora rimanere inalterato da sollecitazioni esterne. Ma la vita e la capacità del buffer devono essere considerate.

2. Aggiungere viti o meccanismi di posizionamento e fissaggio intorno al BGA. Se il nostro scopo è solo quello di proteggere il BGA, possiamo costringere l'organizzazione vicino al BGA a essere fissata in modo che la vicinanza del BGA non sia facilmente deformata.

3. Rafforzare il guscio per evitare che la sua deformazione colpisca il PCB interno.

3. Migliorare l'affidabilità del BGA

1. Riempire il fondo del BGA con colla (sottoriempimento).

2. Aumentare le dimensioni dei cuscinetti di saldatura BGA sul circuito stampato. Ciò renderà difficile il cablaggio del circuito stampato, perché lo spazio tra la palla e la palla che può essere instradata diventa più piccolo.

3. Utilizzare SMD (Solder Mask Designed) layout. Coprire i cuscinetti di saldatura con vernice verde.

4. Utilizzare Vias-in-pad (VIP) design. Tuttavia, i vias sui cuscinetti di saldatura devono essere riempiti con galvanizzazione, altrimenti ci saranno bolle generate durante il reflow, che causeranno facilmente la rottura delle sfere di saldatura dal centro. Questo è simile a costruire una casa e impilare il terreno. Si prega di fare riferimento a [Principio di elaborazione Vias-in-pad]

5. Aumentare la quantità di saldatura. Ma deve essere controllato a condizione che non sia consentito cortocircuito.