PCB Tecnico - Prova del ciclo termico di riflusso senza piombo del circuito stampato

1. Scopo dell'esperimento

Il riflusso senza piombo del circuito stampato causerà la rottura della piastra e la parete del foro di rame del foro placcato attraverso il foro sarà rotta. La ragione principale è naturalmente che il CTE della piastra sull'asse Z non importa se è α1 (55 -60ppm/ grado Celsius) o α2 (250ppm/ grado Celsius) tasso di espansione termica dell'asse Z (Z-CTE), entrambi superano di gran lunga i 17 ppm/ grado Celsius della parete di rame. Vale a dire, il materiale della piastra sotto Tg è circa 3 volte quello della parete di rame, e quando il Tg è sopra sarà tirato fino a 12-20 volte. Al fine di evitare che i fori passanti della scheda multistrato si rompano e falliscano durante i riflusso multipli, il test del ciclo di temperatura (TCT) viene utilizzato deliberatamente per cercare di trovare tre cose, vale a dire

(1) Che cosa è l'effetto della temperatura di picco di riflusso sulla piastra e attraverso i fori?

(2) Quante volte può essere refowed?

(3) Che dire dell'affidabilità del materiale di base?

2. produzione di circuiti stampati PCB

Un produttore di circuiti stampati PCB ha riutilizzato quattro tipi di schede per fabbricare un totale di 880 vie di interconnessione e un circuito stampato PCB a 8 strati con uno spessore di 30mm. Lo spessore di rame dei fori era di circa 20 μm. Prima della prova TCT, prima simulare piombo e riflusso senza piombo con temperature di picco di 224 gradi Celsius e 250 gradi Celsius rispettivamente, e quindi eseguire una prova del ciclo di temperatura aria-aria (TCT) per osservare l'affidabilità della piastra e placcato attraverso i fori. Le condizioni del presente TCT sono:

. Bassa temperatura-55 gradi Celsius per 5 minuti.

14 minuti sono utilizzati come tempo di transizione per l'innalzamento ad alta temperatura. Il motivo dell'allungamento intenzionale è quello di far convergere la temperatura interna ed esterna della piastra spessa per ridurre lo stress.

Posizionare ad una temperatura elevata di 125°C per 5 minuti.

.Transfer a bassa temperatura in 14 minuti e completare un ciclo

Dopo un lungo periodo di espansione termica continua e contrazione, i cristalli di rame come la parete del foro di rame e l'anello di interconnessione diventeranno più sciolti, in modo che la resistenza durante la prova CC aumenterà gradualmente. Una volta che il valore di resistenza misurato è Quando supera il 10% prima della prova, significa che il circuito stampato PCB ha raggiunto il punto di guasto. Quindi l'analisi del guasto della microsezione può essere eseguita.

In terzo luogo, la temperatura di picco di riflusso ha un impatto sull'affidabilità del foro passante

Quando la temperatura di picco del reflow è tirata su, causerà forte stress termico sulla piastra e sulla parete del foro di rame. Pertanto, prima di condurre test di affidabilità TCT su piastre e fori attraverso, il circuito stampato PCB è stato simulato reflow 2 a 6 volte per osservare l'effetto del reflow sull'affidabilità successiva. Nel processo, è stato scoperto che quando la temperatura di picco di riflusso è aumentata di 25 gradi Celsius, il numero di cicli di temperatura prima del guasto sarà ridotto di ben il 25%. Fa davvero che le persone debbano stare attenti alla curva di riflusso e cercare di evitare la temperatura di picco. È troppo alto, in modo da non causare molti problemi.

Quarto, l'impatto del numero di reflow PCB sull'affidabilità dei fori passanti

Infatti, non solo la temperatura di picco di riflusso porterà forte stress, ma ogni forte calore di riflusso multiplo accumulerà anche stress nella parete del foro di rame e nel materiale di base. Questo numero di reflow danneggerà inevitabilmente l'affidabilità. Pertanto, gli investigatori tedeschi hanno deliberatamente testato per molte volte i circuiti stampati PCB con reflow senza piombo senza piombo e quindi hanno eseguito il test TCT relativo all'affidabilità per osservare la corrispondenza tra di loro.

Cinque, discussione

La differenza in CTE tra la lamina di rame o la parete di rame e il materiale di base sarà la causa diretta di crepe e fori rotti dopo intense torture di calore. Aumentare il numero di riflusso accorcerà naturalmente la vita del foro passante.

Si è scoperto che il principale colpevole dei fori rotti del PCB è la temperatura di picco di riflusso eccessivamente alta (per esempio, sopra 250Â ° C). Il fattore secondario che influenza l'affidabilità dei fori passanti è il numero di riflusso, e l'influenza del primo reflow è maggiore di altri Il numero di reflow successivi.

Quando l'allungamento in rame del foro è molto buono (ad esempio, ridondanza di 20z% o più), l'affidabilità della resistenza del foro passante al calore forte sarà naturalmente buona, ma l'allungamento si deteriorerà gradualmente dopo riflusso multipli.