PCB Tecnico - Analisi delle cause e prevenzione dell'esplosione nell'assemblea PCBA - Analisi delle cause dell'esplosione

Analisi delle cause e prevenzione dell'esplosione nell'assemblea PCBA - Analisi delle cause dell'esplosione

1 Che cosa è una scheda burst Burst è il nome comune per delaminazione o blister di schede stampate.

La delaminazione è un fenomeno di separazione che si verifica tra strati nel substrato, tra il substrato e la lamina conduttiva di rame, o qualsiasi altro strato nel cartone stampato.

Blistering è una delaminazione che si manifesta come espansione locale e separazione tra qualsiasi strato del substrato laminato o tra il substrato e la lamina conduttiva di rame o strato protettivo di rivestimento. La vescica è anche una forma di stratificazione.

2 Analisi della causa della rottura della scheda I prodotti dei clienti sono utilizzati negli inverter di controllo industriale e i requisiti di progettazione sono PCB con valori CTI. Questo PCB a 4 strati ha requisiti speciali nel processo di produzione e applicazione. A causa della particolarità del materiale laminato rivestito in rame CTI>600, non può essere laminato direttamente con il circuito di strato interno. Questo tipo di scheda deve essere laminato con due diversi tipi di materiali isolanti pre-preg intercalari per soddisfare contemporaneamente la forza di adesione CTI e laminazione. I requisiti del processo.

Grazie all'uso di due materiali isolanti prepreg per la pressatura, i due materiali hanno diversi tipi di resina. Rispetto al singolo materiale isolante del bordo convenzionale a 4 strati, la forza di legame dell'interfaccia di fusione dei materiali isolanti in 2 è relativamente piccola. Quando la scheda stampata assorbe umidità in una certa misura nel suo stato naturale, durante la saldatura ad onda o la saldatura manuale plug-in, il PCB aumenta istantaneamente dalla temperatura ambiente a oltre 240 gradi Celsius. L'umidità assorbita nella scheda viene riscaldata istantaneamente e si espande e vaporizza, creando un'enorme pressione all'interno. Quando la pressione è maggiore della forza di legame dello strato isolante in 2, la piastra esploderà.

In circostanze normali, il guasto della scheda è causato da carenze congenite nei materiali o processi. Per il materiale, è un laminato rivestito di rame o PCB e il processo include il processo di produzione del laminato rivestito di rame e della scheda PCBA, il processo di produzione del PCB e il processo di assemblaggio PCBA.

(1) Assorbimento di umidità durante la produzione di PCB

Le materie prime del PCB hanno una buona affinità per l'acqua e sono facili da assorbire l'umidità. Quanto segue mostra che l'esistenza di acqua nel PCB, il modo di diffusione del vapore acqueo e il cambiamento di pressione della pressione del vapore acqueo con la temperatura, per rivelare che l'esistenza del vapore acqueo è la causa principale dell'esplosione del PCB.

L'umidità nel PCB esiste principalmente nelle molecole di resina e nei difetti della struttura fisica all'interno del PCB. Il tasso di assorbimento dell'acqua e l'assorbimento dell'acqua di equilibrio della resina epossidica sono determinati principalmente dal volume libero e dalla concentrazione dei gruppi polari. Maggiore è il volume libero, più veloce è il tasso iniziale di assorbimento dell'acqua e i gruppi polari hanno un'affinità per l'acqua, che è il motivo principale per cui la resina epossidica ha una maggiore capacità di assorbimento dell'umidità. Maggiore è il contenuto dei gruppi polari, maggiore è l'assorbimento equilibrato dell'acqua, maggiore è la quantità. Da un lato, durante la saldatura a riflusso del PCB o la saldatura ad onda, man mano che la temperatura aumenta, l'acqua nel suo volume e l'acqua con il gruppo limitante che forma legami di idrogeno possono ottenere energia sufficiente per diffondersi nella resina. L'acqua si diffonde verso l'esterno e si accumula a difetti del meccanismo fisico, il cui volume molare aumenta. D'altra parte, man mano che la temperatura di saldatura aumenta, aumenta anche la pressione del vapore saturo dell'acqua.

Secondo i dati, man mano che la temperatura aumenta, anche la pressione del vapore saturo di qualcuno aumenta bruscamente, raggiungendo 400P/kPa a 250 gradi Celsius. Quando il grado di adesione tra gli strati del materiale è inferiore alla pressione del vapore saturo generata dal vapore acqueo, il materiale esploderà in delaminazione o bolle. Pertanto, l'assorbimento di umidità prima della saldatura è la causa principale dell'esplosione del PCB.

(2) Assorbimento di umidità durante lo stoccaggio PCB

I PCB con CTI>600 devono essere classificati come dispositivi sensibili all'umidità. La presenza di umidità nel PCB ha un impatto estremamente importante sul suo assemblaggio e sulle prestazioni. Se un PCB con un alto valore CTI viene memorizzato senza umidità o scarsa resistenza all'umidità, si accetta di causare assorbimento di umidità. Ovviamente, in condizioni statiche, con il tempo, il contenuto di umidità del PCB aumenterà gradualmente. La differenza tra il tasso di assorbimento dell'acqua dell'imballaggio sottovuoto e il tasso di assorbimento dell'acqua dell'imballaggio non sottovuoto con il tempo di conservazione temporanea è mostrata nella figura sottostante.

(3) Assorbimento di umidità a lungo termine durante la produzione di PCBA

Durante il processo di produzione, a causa di materiali o altri fattori che influenzano il PCBA in un'esposizione a lungo termine durante il processo di produzione, può anche causare l'assorbimento dell'umidità del PCBA con CTI>600. Se la saldatura viene eseguita dopo aver assorbito l'umidità, ci sarà anche il rischio di rottura della piastra.

(4) La curva di saldatura senza piombo di produzione di processo PCBA non è buona

Per il processo senza piombo PCBA, la saldatura Sn53 / Pb87 è stata sostituita dalla saldatura senza piombo SnAg-Cu e il suo punto di fusione è aumentato da 183 gradi Celsius a oltre 217 gradi Celsius e la temperatura della saldatura a riflusso e della saldatura ad onda è aumentata da 230 a 235 gradi Celsius a 250 gradi Celsius. 255 gradi Celsius, la temperatura di picco può essere più alta. Durante il processo di saldatura, se il tempo di saldatura è lungo, il forte aumento del calore di saldatura aumenterà i fattori a causa della scarsa produzione di PCB e la possibilità di esplosione del bordo aumenterà.