PCBニュース - プリント基板の信頼性解析

プリント基板の基本的な機能の1つは電気信号を転送することです。

PCBプリント配線基板の信頼性に関する研究は、その基本機能が失われているか、あるいはその電気的性能指標のいくつかが減衰しているか、すなわちその機能の耐久性を研究することである。本文はプリント基板下流のユーザーの取り付け後の品質、直接ユーザーの調整品質と製品の使用品質の3つの方面からプリント基板の信頼性を研究し、プリント基板の加工品質の長所と短所を特徴づけ、高信頼性のプリント基板を提供する予定である。基本的な方法。

プリント基板の信頼性解析

1.1プリント基板実装後の品質特性

プリント基板を実装した後の品質の直接反映は、

プリント基板に泡立ち、白点、反りなどがないか目視でチェックします。

その中で最も注目されているのは発泡であり、業界では「爆発または層状化」と呼ばれており、高信頼性プリント配線基板は設置後に「発泡」欠陥があるべきではない。高信頼性のプリント配線基板を得るためには、以下の点から着手しなければならない。

1.1.1プリント基板材料の選択

同じタイプのPCBプリント基板の性能はメーカーによって異なり、異なるタイプのプリント基板基板の性能の差はさらに大きい。プリント配線板の加工に用いる基板を選択する際には、材料の耐熱性と材料の電気的性質を考慮する必要がある。取り付けについては、材料の耐熱性をもっと考慮しなければなりません。材料の耐熱性は通常、ガラス転移温度（Tg）と熱分解温度（Td）を参考とする。現在、プリント配線板の実装は素子の溶接点組成（鉛と鉛を含む）によって鉛、鉛がない、混合実装に分けられ、対応するリフロー溶接のピーク温度はそれぞれ215℃、250℃、225℃である。そのため、異なる取り付け方法については、プリント基板材料をそれぞれ選択しなければならない。無鉛溶接には、Tgが170℃より高い板材を使用する。混合組立溶接には、Tgが150℃を超えるプレートを使用します。

鉛含有溶接では、すべての材料が好適であるが、通常は摂氏130度を超えるTgを用いている。ガラス転移温度（Tg）を考慮するだけでなく、通常はメーカーのブランドやモデルにも注目する必要があります。現在、性能が安定している一般的なボードカードには、Tuc、IsoIa、Hitachi、Neleoなどが含まれています。

1.1.2生産プロセスの制御

プリント基板は出荷前にサンプリングして納品と熱応力実験を行わなければならず、実装に階層がないことを確保することを目的としている。納品状態と熱応力試験で完全に合格した製品は、インストールに欠陥がないことを保証することはできませんが、納品状態で欠陥がある製品をインストールするには隠れた危険性があるに違いありません。そのため、納入状態と熱応力試験は設置品質の早期予測である。このように、搬送状態と熱応力はプリント基板の搬送に必要な条件である。そのため、プリント基板の加工過程では、納入状態と熱応力試験の合格を確保し、実装後の品質を向上させるために、以下の点に注意しなければならない。

1.1.2.1プリント基板の加工要求を明確にする

プリント基板の層数と厚さ、BGAの間隔（または孔壁間の最小中心距離）、および導体銅の厚さは、プリント基板の熱応力試験の結果に影響を与える。12層以上、厚さ3.0 mm以上の板材では、Z軸伸縮値が大きいため、熱応力後にマイクロクラックが発生しやすく、孔壁欠陥を引き起こす。

BGA間隔が0.8 mm未満、または孔壁中心距離が0.5 mm未満である。熱容量が大きいため、設置中に熱が集中し、誘電体層の層状化を招きやすい。したがって、このタイプのプリント配線板加工では、Tgが170℃より大きい基板を選択する必要があります。

導体の厚さは35μmより大きく、熱容量が大きく、樹脂の流動抵抗が大きい。積層時には、できるだけ流動性の高いプリプレグを複数使用する。孔径が0.3 mm未満のプリント基板では、ドリルの質量は孔壁の質量に直接影響する。ドリルパラメータを厳格に制御して、穴の壁が清潔で、平らで、引き裂かれが小さいことを確保します。

1.1.2.2精密化プロセス制御

交付状態と熱応力実験における層状化は、主に内部導体の酸化処理の品質欠陥やプリプレグの汚染や吸湿による銅とプリプレグとの結合強度の差によるものである。材料によって酸化過程が異なる。高Tg材料は硬くて割れやすく、ビロードのような茶色の酸化を使用しているが、伝統的な材料は結晶性黒色酸化である可能性がある。もちろん、導体表面の粗さは銅とプリプレグの結合強度に直接影響する。したがって、どのような酸化処理を用いても、酸化の表面粗さを明確に規定しなければならない。同時に、積層過程において、材料の汚染と吸湿をできるだけ避ける。そのため、単片のベーキング条件を定量的に制御しなければならず、プリプレグを除湿しなければならず、環境の清浄度と積層板の操作基準を制御しなければならない。積層プロセスの制御において、ボイドの発生を回避するために、十分な樹脂濡れ速度とレオロジー速度を確保するために、板材タイプと板材体積に基づいて有効な積層パラメータを決定しなければならない。

1.2プリント基板のデバッグ品質の特徴

プリント基板のデバッグ品質は主にデバッグ結果が順調に設計要求を満たすかどうか、および取り付け後のプリント基板のデバッグが順調であるかどうかによって決まり、プリント基板の加工品質に関連し、プリント基板の信頼性の重要な情報でもある。通常、調整がスムーズな回路基板は高い信頼性を持っています。逆に、デバッグがうまくいかない回路基板は信頼性の面で隠れている。プリント基板の加工品質は主にプリント基板の線、ディスク、媒体層に関する。

1.2.1プリント基板の導線がプリント基板の品質に与える影響

電子製品の精細化の発展とプリント基板加工技術の向上に伴い、プリント基板の導線は単なる信号伝送ではなく、インピーダンス線、等長線、リアクタンス線など多くの機能によって補充されている。待ちます。そのため、ギャップ、バリ、形状角などの線材欠陥がプリント基板の性能に与える影響はますます顕著になっている（3）。線幅の10%偏差は約20%のインピーダンス変化を引き起こす可能性がある。ラインギャップとバリは信号の遅延を0.1 nsにすることができ、ライン形状の違いは反射やノイズなどの干渉を引き起こし、信号伝送の完全性に影響を与える。このことから、配線の品質はプリント基板の生産過程において無視できないことがわかる。一方で、厳格なプロセス制御が必要です。一方、生産ラインの精度が設計要件に合致するようにするためには、半加算法や加算法などの高精度な生産設備と適切なプロセス技術が必要です。

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