PCB技術 - 回路基板の無鉛はんだ付けの隠れた心配（4）板の高温割れ

鉛フリーはんだの隠れた心配 回路基板(4) Hot cracking of plates

First, the plate is cracked
(1) Explosion due to thermal cracking
It can be seen from the foregoing that not only the soldering temperature of SA C lead-free soldering rises by an average of 2 5-3 O degree Celsius, but the duration of the liquid state above the melting point (TA L) also stretches from 60 seconds to 90 seconds on average. This extra high heat (Therma1 Mass) will cause the sheet resin to deteriorate in terms of physical and chemical properties. の大きな熱膨張と収縮で PCB, XY方向はガラス繊維クロスの共締めにより問題はない, しかし、以下の制限でZ方向の板厚は、ボードが破裂する原因となります. 板が厚くなる, 面積が大きい, 破裂しやすい. 通常は PCB may be soldered more than three times (fusion soldering, はんだ付け, heavy hand soldering). 樹脂が耐熱性が低い場合, 鉛フリーはんだ付けは、しばしば基板の部分的な層間剥離を引き起こす.
左側にチップ抵抗器のはんだ接合部がある, 温度サイクリング中に多くの問題が発生する場合右側はCSP腹面はんだ接合部である, CTE低下のため壊れている.

(2) Measurement and description of resin T g
The heat resistance of current lead-welded plates is based on the T g of the cured resin as the criterion; plates with high T g have heat resistance, 化学抵抗, 耐溶剤性, 機械的強度, etc. もちろん, それは、より低いT. しかし, より高いカロリーの鉛フリー時代に, 種々の樹脂の耐熱性は単純なT Gにより完全には表現されない.

回路基板メーカー 通常、3種類のプレート樹脂を測定する方法があります, 熱力学解析法, 示差走査カード計, 動的機械解析法. その中で, TMAは、測定を得るために加熱と濃縮の原理を使用し、より信頼性がありますDSCは加熱中の熱流の変化を使用する解析方法である, TMAより約5°C°C. DMAに関しては, それは、15. TMA測定樹脂TGの説明. この図では, 外挿後の最初の直線は仮想接続を拡張する, そして、外挿と想像上の接続である第2の直線, 2つの直線の仮想交点に対応する水平軸, すなわち、TMAで測定されたT.
(（2）), high temperature explosion-proof board T260 or D288

The so-called T260 refers to the time to delamination that the laminated board can resist bursting in a high temperature environment and maintain a complete duration (Time to Delamination). テストメソッドは、Therm 1メカニックに基づいています. Analysis" (TM A) used to analyze Tg as an instrument. 試料は、底部から閉じた試験容器内の260℃°Cの周囲温度まで加熱され、その抵抗を試験する. z方向の層間剥離によって経験されるかもしれない分の数. 正しい式はTMA 260です, T 260と略される.

The 多層板 プレス後のサンプルとして, 厚さは限定されない, 一般的に1.6 mmがメイン, しかし、厚い板, 破裂しやすい. いくつかのバックプレーン製造業者はしばしば、5 mm以上の厚板のサンプルで材料の選択を比較して、異なる方向の樹脂の耐熱性をZ方向に識別する.
試料を105℃で2時間ベークして水を除去しなければならない. それから、TMAに付けられた密封された加熱テスト皿にサンプルを置いてください, 敏感な有刺鉄棒でサンプルの上に5 gの圧力を加えてください, そして、10℃°Cの温度上昇率でテスト皿を加熱する/室温から260度まで、温度は摂氏度まで増加しません. その後、260℃°Cの一定温度でタイミングを開始し、プレート厚さの変化を注意深く観察する. 熱膨張が比較的安定な厚さに達すると, その変動に注意を払う. 厚さデータが急激に増加するまで, 断続的な浮き沈み, そして、不可逆的な状況に達した, テストの終わりまで達した. この260°C°環境で破裂するのに要する時間をT 260と呼ぶ.
一般的なTGL 4.FR 4の6 mm, その7260は、4. 電流リード半田用, それはわずか2分かかる. これらのプレートは高温で安全である. NS. If the resin is another polyimide (P I), 試験温度を288℃まで上げ、T 288試験にアップグレードしなければならない. 現在, バックプレーンや大型ボードの多くのユーザーは、より困難な耐熱性環境に対処するためにT 288に切り替えた. In the new version of IPC-4 1 0 1 B (2 0 0 5.2), 鉛フリーはんだ付け試験では、T 2, また、T 288はまた、最小パス. 標準的な, より安全である唯一の方法.