PCB Tecnico - Struttura di progettazione termica e caratteristiche della scheda PCBA

Il processo di saldatura e riscaldamento PCBA spesso producono una grande differenza di temperatura. Una volta che questa differenza di temperatura supera lo standard, causerà una cattiva saldatura. Pertanto, dobbiamo controllare questa differenza di temperatura durante il funzionamento. Il design termico di PCBA è costruito da molte parti e ogni parte ha funzioni diverse. Dobbiamo ancora capire.

Struttura termica di progettazione del bordo del PCBA di elaborazione-PCBA e le sue caratteristiche strutturali

Se questa differenza di temperatura è relativamente grande, può causare una scarsa saldatura, come l'apertura del perno QFP, l'aspirazione della corda; la lapide e lo spostamento del componente chip; Il restringimento e la frattura del giunto di saldatura BGA, ecc. Per lo stesso motivo, possiamo cambiare la capacità termica Risolvere alcuni problemi.

(1) Progettazione termica del cuscinetto dissipatore di calore

Nella saldatura dei componenti del dissipatore di calore, si incontra il fenomeno di meno stagno sul pad del dissipatore di calore, che è una tipica situazione di applicazione che può essere migliorata dalla progettazione del dissipatore di calore.

Per la situazione di cui sopra, è possibile utilizzare il metodo di aumentare la capacità termica del foro di dissipazione del calore per progettare, collegare il foro di dissipazione del calore allo strato di terra interno, se lo strato di terra è inferiore a 6 strati, è possibile isolare la parte dallo strato di segnale come strato di dissipazione del calore, riducendo al contempo l'apertura alla più piccola dimensione disponibile dell'apertura.

(2) Progettazione termica del jack di messa a terra ad alta potenza

In alcuni progetti speciali del prodotto, il foro di inserimento a volte deve essere collegato a più strati di piano terra/elettrico. Poiché il tempo di contatto tra il perno e l'onda di stagno durante la saldatura ad onda è molto breve, è spesso 2 ~ 3s, se il jack è La capacità termica è relativamente grande e la temperatura del piombo potrebbe non soddisfare i requisiti di saldatura, formando un giunto di saldatura freddo.

Per evitare questa situazione, viene spesso utilizzato un disegno chiamato buco stella-luna. Il foro di saldatura è separato dal terreno / strato elettrico e una grande corrente è realizzata attraverso il foro di alimentazione.

(3) Progettazione termica dei giunti di saldatura BGA

Nelle condizioni del processo di assemblaggio misto, ci sarà un fenomeno unico di "frattura di restringimento" causato dalla solidificazione unidirezionale dei giunti di saldatura. La causa principale di questo difetto sono le caratteristiche del processo di assemblaggio misto stesso, ma può essere cablato attraverso gli angoli del BGA Optimize il design per farlo raffreddare lentamente e migliorarlo.

Secondo l'esperienza fornita dal caso, i giunti di saldatura che generalmente subiscono restringimento e frattura si trovano agli angoli del BGA e la capacità termica dei giunti di saldatura angolare BGA può essere aumentata o la velocità di trasferimento del calore può essere ridotta per sincronizzarlo con altri giunti di saldatura o per raffreddarsi successivamente. Il raffreddamento lo fa rompere sotto lo stress di deformazione BGA.

(4) Progettazione del pad del componente del chip

Man mano che le dimensioni dei componenti PCB del chip diventano sempre più piccole, ci sono sempre più fenomeni come spostamento, lapide e capovolgimento. Il verificarsi di questi fenomeni è legato a molti fattori, ma il design termico del pad è un aspetto che ha un impatto relativamente grande.

Se un'estremità del pad è collegata a un filo più largo e l'altra estremità è collegata a un filo più stretto, le condizioni di riscaldamento su entrambi i lati saranno diverse. In generale, il pad collegato al filo largo si scioglie per primo (questo è contrario alle aspettative generali. Si ritiene generalmente che il pad collegato al filo largo si scioglia a causa della sua grande capacità termica. Infatti, il filo largo diventa una fonte di calore, che è legato al metodo di riscaldamento della scheda PCBA. ) La tensione superficiale generata dalla prima estremità di fusione può anche spostare il componente. Perfino flip.

(5) L'influenza della saldatura ad onda sulla superficie del componente

BGA:

La maggior parte dei pin del BGA con una distanza del centro del perno di 0,8 mm e superiore sono collegati allo strato del circuito attraverso vias. Durante la saldatura ad onda, il calore sarà trasferito ai giunti di saldatura BGA sulla superficie del componente attraverso i vias. Secondo la diversa capacità termica, alcuni non sono fusi, alcuni sono semi-fusi e sono facili da rompere e fallire sotto l'azione di stress termico.

Condensatori chip:

I condensatori a chip sono molto sensibili alle sollecitazioni e sono suscettibili a incrinature dovute a sollecitazioni meccaniche e termiche. Con l'uso diffuso della saldatura ad onda dei vassoi, i componenti PCB chip al confine della finestra del vassoio sono facilmente rotti a causa dello stress termico.