Notizie PCB - Analisi sull'affidabilità delle schede stampate

Una delle funzioni di base della scheda stampata è quella di trasportare la trasmissione di segnali elettrici.

La ricerca sull'affidabilità della scheda stampata PCB è quella di studiare che le sue funzioni di base non vengono perse o alcuni dei suoi indicatori di prestazione elettrica non sono decaduti, cioè la durata delle sue funzioni. Questo articolo intende studiare l'affidabilità delle schede stampate da tre aspetti della qualità post-installazione, della qualità di debug diretto dell'utente e della qualità di utilizzo del prodotto, in modo da caratterizzare i pro e i contro della qualità di lavorazione del cartone stampato e fornire schede stampate ad alta affidabilità. Il modo base.

1 Analisi di affidabilità delle schede stampate

1.1 Caratterizzazione di qualità del cartone stampato dopo l'installazione

Dopo che il circuito stampato è installato, il riflesso diretto della sua qualità è:

Controllare visivamente se ci sono bolle, macchie bianche, deformazioni, ecc. sulla scheda stampata.

Uno dei più interessati è il bubbling, che è chiamato "esplosione o delaminazione" nel settore, e le schede stampate ad alta affidabilità non dovrebbero avere difetti di "bubbling" dopo l'installazione. Per ottenere schede stampate ad alta affidabilità, è necessario iniziare con i seguenti aspetti.

1.1.1 Selezione dei materiali stampati

Le prestazioni dello stesso tipo di substrato per schede stampate PCB differiscono notevolmente dai diversi produttori e la differenza di prestazioni dei diversi tipi di supporti per schede stampate è ancora maggiore. Quando si seleziona un substrato per l'elaborazione del circuito stampato, devono essere considerate sia la resistenza al calore del materiale che le prestazioni elettriche del materiale. Per quanto riguarda l'installazione, dovremmo considerare maggiormente la resistenza al calore del materiale. La resistenza al calore dei materiali è generalmente basata sulla temperatura di transizione del vetro (Tg) e la temperatura di decomposizione termica (Td) come riferimento. Attualmente, l'installazione del cartone stampato è divisa in installazione piombo, piombo e mista secondo la composizione del giunto di saldatura dei componenti (piombo e piombo) e la corrispondente temperatura di picco di saldatura a riflusso è 215 gradi Celsius, 250 gradi Celsius e 225 gradi Celsius. Pertanto, per diversi metodi di installazione, i materiali stampati devono essere selezionati separatamente. Per la saldatura senza piombo, utilizzare piastre con Tg superiore a 170 gradi Celsius; per la saldatura mista, utilizzare piastre con Tg superiore a 150 gradi Celsius.

Per la saldatura al piombo, tutti i materiali sono adatti, ma di solito vengono utilizzati piatti con Tg superiore a 130 gradi Celsius. Oltre a considerare Tg, è generalmente necessario prestare attenzione al marchio e al modello del produttore. Attualmente, le schede comunemente usate con prestazioni stabili includono Tuc, Isola, Hitachi, Neleo, ecc.

1.1.2 Controllo del processo produttivo

Le schede stampate devono essere campionate per prove di consegna e di stress termico prima che lascino lo stabilimento, allo scopo di garantire che l'installazione non sia stratificata. Anche se i prodotti che sono pienamente qualificati nello stato di consegna e test di stress termico non possono essere garantiti per essere installati senza difetti, ci devono essere pericoli nascosti nell'installazione di prodotti difettosi nello stato di consegna. Pertanto, lo stato di consegna e il test di stress termico sono le prime previsioni della qualità dell'installazione. In questo modo, lo stato di consegna e lo stress termico sono condizioni necessarie per la consegna del cartone stampato. Per questo motivo, i seguenti aspetti dovrebbero essere prestati attenzione nella lavorazione dei pannelli stampati per garantire che lo stato di consegna e il test di stress termico siano qualificati e per migliorare la qualità dopo l'installazione.

1.1.2.1 Chiarire i requisiti di lavorazione delle schede stampate

Il numero di strati e lo spessore del bordo stampato, il passo del BGA (o la distanza minima del centro tra le pareti del foro) e lo spessore del rame conduttore influenzano i risultati della prova di stress termico del bordo stampato. Per le tavole con più di 12 strati e uno spessore superiore a 3,0 mm, grazie al grande valore di espansione e contrazione dell'asse Z, è facile produrre micro-crepe dopo stress termico, con conseguente difetti della parete del foro.

Il passo BGA è inferiore a 0,8 mm o la distanza del centro della parete del foro è inferiore a 0,5 mm. A causa della grande capacità termica, il calore è concentrato durante l'installazione, che è facile causare delaminazione dello strato dielettrico. Pertanto, i substrati con Tg superiore a 170 gradi Celsius dovrebbero essere selezionati per questo tipo di lavorazione del cartone stampato.

Lo spessore del conduttore è maggiore di 35 μm, la capacità termica è grande e la resistenza al flusso della resina è grande. Durante la laminazione, provare a utilizzare più prepreg con elevata fluidità. Per le schede stampate con un diametro del foro inferiore a 0,3 mm, la qualità della perforazione influisce direttamente sulla qualità della parete del foro. I parametri di perforazione dovrebbero essere rigorosamente controllati per garantire che la parete del foro sia pulita, piatta e abbia poco strappo.

1.1.2.2 Raffinato controllo dei processi

Il ritardo nello stato di consegna e nell'esperimento di stress termico è dovuto principalmente alla scarsa forza di legame tra il rame e il prepreg a causa dei difetti di qualità del trattamento di ossidazione del conduttore interno o della contaminazione o assorbimento di umidità del prepreg. Il processo di ossidazione è diverso a causa dei diversi materiali. I materiali ad alto Tg sono duri e fragili e utilizzano ossidazione marrone vellutata, mentre i materiali convenzionali possono essere ossidazione nera cristallina. [2] Naturalmente, la rugosità della superficie del conduttore influisce direttamente sulla forza di legame del rame e del prepreg. Pertanto, non importa quale tipo di trattamento di ossidazione, la rugosità superficiale dell'ossidazione deve essere chiaramente specificata. Allo stesso tempo, durante il processo di laminazione, cercare di evitare la contaminazione del materiale e l'assorbimento di umidità. Per questo motivo, le condizioni di cottura del singolo chip devono essere controllate quantitativamente, il prepreg deve essere deumidificato e la pulizia dell'ambiente e lo standard di funzionamento del pannello laminato devono essere controllati. Nel controllo del processo di laminazione, i parametri di laminazione efficaci devono essere stabiliti in base al tipo di cartone e al volume del cartone per garantire una bagnatura della resina sufficiente e una velocità reologica per evitare la formazione di vuoti.

1.2 Caratterizzazione della qualità di debug della scheda stampata

La qualità di debug della scheda stampata si basa principalmente sul fatto che i risultati del debug soddisfino i requisiti di progettazione senza intoppi e se il debug della scheda stampata dopo l'installazione è regolare, coinvolge la qualità di elaborazione della scheda stampata ed è anche un'informazione importante per l'affidabilità della scheda stampata. Generalmente, una scheda che viene debugged senza problemi ha un'alta affidabilità; Al contrario, una scheda che non è debugged senza problemi ha pericoli nascosti nella sua affidabilità. La qualità di elaborazione del bordo stampato coinvolge principalmente la linea, il disco e lo strato multimediale del bordo stampato.

1.2.1 L'influenza dei fili di cartone stampato sulla qualità dei pannelli stampati

Con il raffinato sviluppo dei prodotti elettronici e il continuo miglioramento della tecnologia di elaborazione del cartone stampato, i fili delle schede stampate non sono più una semplice trasmissione del segnale, ma sono integrati da molti requisiti funzionali come linee di impedenza, linee di lunghezza uguale e linee di reazione. Aspetta. Pertanto, i difetti del filo come lacune, sbavature, angoli di forma, ecc., hanno effetti sempre più evidenti sulle prestazioni della scheda stampata (3). La deviazione del 10% della larghezza della linea può portare circa il 20% dei cambiamenti di impedenza. Il ritardo può essere fino a 0,1 ns e la differenza nella forma del cavo causerà interferenze quali la riflessione e il rumore per influenzare l'integrità della trasmissione del segnale. Si può notare che la qualità della linea non può essere ignorata nel processo di produzione del cartone stampato. Da un lato, è necessario un rigoroso controllo del processo. D'altra parte, sono necessarie attrezzature di produzione di alta precisione e tecnologie di processo appropriate (come il metodo semi-additivo e il metodo additivo) per garantire che la precisione della linea soddisfi i requisiti di progettazione.

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