PCB Tecnico - Le preoccupazioni nascoste della saldatura senza piombo dei circuiti stampati (4)

Le preoccupazioni nascoste della saldatura senza piombo dei circuiti stampati(4)

In primo luogo, la piastra è incrinata (1) Esplosione dovuta a cracking termico Si può vedere da quanto precede che non solo la temperatura di saldatura della saldatura senza piombo SA C aumenta in media di 2 5-3 O gradi Celsius, ma la durata dello stato liquido al di sopra del punto di fusione (TA L) si estende anche da 60 secondi a 90 secondi in media. Questo calore extra elevato (Therma1 Mass) causerà il deterioramento della resina del foglio in termini di proprietà fisiche e chimiche. Nella grande espansione termica e contrazione del PCB, la direzione XY non ha problemi a causa del co-bloccaggio del panno in fibra di vetro, ma lo spessore della scheda nella direzione Z con meno restrizione causerà la rottura della scheda. Più spessa è la tavola, più grande è l'area, più facile è scoppiare. Di solito un pezzo di PCB può essere saldato più di tre volte (saldatura a fusione, saldatura ad onda, saldatura a mano pesante). Se la resina ha scarsa resistenza al calore, la saldatura senza piombo spesso causa delaminazione parziale della scheda. A sinistra sono i giunti di saldatura delle resistenze di chip, dove molti problemi si verificheranno durante il ciclo di temperatura; sulla destra si trovano i giunti di saldatura a sfera ventrale CSP, che sono rotti a causa della caduta CTE.

(2) Misura e descrizione della resina T g La resistenza al calore delle piastre saldate al piombo corrente si basa sul T g della resina indurita come criterio; Le piastre con alta T g hanno resistenza al calore, resistenza chimica, resistenza ai solventi e resistenza meccanica, ecc Naturalmente, è meglio di quello con minore T g. Tuttavia, nell'era senza piombo con calorie più elevate, la resistenza al calore di varie resine non è più pienamente espressa da semplice T g.

I produttori di circuiti stampati di solito hanno tre metodi per misurare la resina della piastra, vale a dire: metodo di analisi meccanica termica TMA, metodo del misuratore della scheda di scansione differenziale DSC e metodo di analisi meccanica dinamica DMA. Tra questi, TMA utilizza il principio del riscaldamento e dell'ispessimento per ottenere misurazioni ed è più credibile; DSC è un metodo di analisi che utilizza cambiamenti nel flusso di calore durante il riscaldamento, che è circa 5 ° C superiore a TMA. Per quanto riguarda DMA, sarà superiore a 15°C. La figura 8 è una spiegazione della resina di misura TMA Tg. Nella figura, la prima linea retta dopo l'estrapolazione estende la connessione virtuale, e la seconda linea retta che è connessione immaginaria con l'estrapolazione, l'asse orizzontale corrispondente al punto di intersezione immaginario delle due linee rette, vale a dire È la temperatura T g misurata da TMA. (Due), bordo antideflagrante ad alta temperatura T260 o D288

Il cosiddetto T260 si riferisce al tempo di delaminazione che il pannello laminato può resistere allo scoppio in un ambiente ad alta temperatura e mantenere una durata completa (Time to Delamination). Il metodo di prova si basa sulla "Therma1 Mechanic. Analysis" (TM A) utilizzata per analizzare Tg come strumento. Il campione viene riscaldato dal fondo ad una temperatura ambiente di 260°C in un recipiente di prova chiuso per verificarne la resistenza. Numero di minuti che possono essere vissuti dalla delaminazione in direzione Z. L'espressione corretta è TMA260, abbreviata come T260.

La scheda multistrato dopo la pressatura viene presa come campione, lo spessore non è limitato, generalmente 1,6 mm è quello principale, ma più spessa è la scheda, più facile è scoppiare. Alcuni produttori di backplane spesso confrontano la selezione di materiali con campioni di piastre spesse superiori a 5 mm per distinguere la resistenza al calore di diverse marche di resina nella direzione Z. Il campione deve essere cotto a 105°C per 2 ore per rimuovere l'acqua. Quindi posizionare il campione sul piatto sigillato di prova di riscaldamento attaccato a TMA, applicare 5 g di pressione sulla parte superiore del campione con una barra di vetro spinato sensibile e riscaldare il piatto di prova ad un tasso di aumento della temperatura di 10 ° C/min dalla temperatura ambiente fino a 260 La temperatura non aumenterà fino al grado Celsius. Quindi avviare la temporizzazione ad una temperatura costante di 260°C e osservare attentamente i cambiamenti nello spessore della piastra. Quando l'espansione termica raggiunge uno spessore relativamente stabile, prestare attenzione alle sue fluttuazioni. Fino a quando i dati di spessore non sono saliti bruscamente, e nessun aumento intermittente e hanno raggiunto la situazione irreversibile, la fine del test è stata raggiunta. Il tempo per resistere allo scoppio in questo ambiente di 260°C si chiama T260. Comune Tgl 4 0 con uno spessore di 1,6 mm in FR 4, il suo 7260 è tra 4 e 5 minuti. Per l'attuale saldatura al piombo, ci vogliono solo più di due minuti. Queste piastre sono sicure ad alte temperature. NS. Se la resina è un'altra poliimide (P I), la temperatura di prova deve essere aumentata a 288 gradi Celsius e aggiornata alla prova T288. Attualmente, molti utenti di backplane o schede di grandi dimensioni sono passati a T288 per far fronte all'ambiente più difficile resistente al calore. Nella nuova versione di IPC-4 1 0 1 B (2 0 0 5.2), il T2 60 deve essere di 30 minuti o più per la prova della piastra di saldatura senza piombo, e T288 richiede anche almeno 15 minuti per essere un passaggio minimo.