전자 설계 - 어떻게 PCB 설계 방면에서 BGA를 강화합니까?

PCB 회로기판 부품이 떨어지거나 주석이 파열되는 응력원은 다음과 같습니다.

응력은 내부 연변에서 나온다.

예를 들어, 회로 기판이나 BGA 패키지가 환류 고온 변형을 거치면 균형점에 도달할 때까지 응력이 방출됩니다.이런 균형점은 용접구가 파열될 때도 있을 수 있다.

압력은 외부 충격이나 압력으로부터 온다

핸드폰을 예로 들다.가장 유력한 외부 응력은 주머니 속의 굴곡(아이폰6에 굴곡문 사건까지)이나 예기치 않게 넘어져 생긴 충격이다.

응력은 환경 온도 변화로 인한 열팽창과 수축에서 온다

일부 지역에서는 겨울에 실외가 얼기도 한다.제품이 가열된 실내 환경에서 실외로 이동할 때 격렬한 온도 변화가 발생한다.열대지방에서는 실내에 에어컨이 있어 제품이 실내에서 실외로 옮겨지면 온도가 크게 변한다.부주의하거나 고의로 제품을 차에 넣는 것은 말할 것도 없고, 낮에는 햇빛에 의해 온도가 높아지고 밤에는 온도가 빠르게 떨어진다.온도가 중요한 이유는 재료마다 팽창 계수가 다르기 때문이다.보드의 팽창 계수는 용접구와 달라야 하며 BGA 패키지의 재료도 달라야 합니다.일반적인 도로와 다리가 설계될 것이라고 상상해 보세요.팽창절은 재료의 저열팽창과 수축의 위험을 낮추는데 사용되지만 전자재료는 팽창계수가 상대적으로 작은 재료를 찾으려고 시도할수밖에 없는것 같다.

다음은 BGA 용접 및 낙하와 관련된 기사이며 먼저 읽는 것이 좋습니다.

BGA 하락이 SMT 공장 공정 문제인지 설계 문제인지 어떻게 판단합니까?

용접고의 용량을 늘리면 BGA 용접 결함을 개선할 수 있습니까?

BGA 부품의 낙하 또는 용접구 파열과"응력"이 절대 불가분의 밀도를 알게 된 후, 우리는 설계 방면에서 BGA를 강화하고 파열을 최대한 방지하는 방법에 대해 이야기할 수 있다.이런 방법은 고장나면 가치가 없다.선택하지 말고 두 가지 방향으로 생각하라. 첫째는 스트레스의 영향을 줄이는 방법을 찾는 것이고, 둘째는 BGA의 스트레스 저항력을 강화하는 것이다.

다음은 BGA를 강화하여 갈라짐을 방지하는 몇 가지 방법입니다.

1. PCB의 변형 저항력 강화

회로기판의 변형은 일반적으로 고온회류(reflow)로 인한 급속한 가열과 급속한 냉각(열팽창과 수축)에서 비롯되는데, 게다가 부품과 동박의 회로기판 분포가 고르지 않아 회로기판의 변형량을 악화시킨다.

회로 기판의 변형 방지 능력을 증가시키는 방법은 다음과 같습니다.

1.PCB 두께 증가.가능하면 두께가 1.6mm 이상인 보드를 사용하는 것이 좋습니다.여전히 0.8mm, 1.0mm, 1.2mm 두께의 판재를 사용해야 한다면 용광로를 통과할 때 용광로 집게를 사용하여 판재의 변형을 지지하고 강화하는 것이 좋습니다.줄여보긴 해도

2. 고Tg PCB 소재를 사용한다.높은 Tg는 높은 강성을 의미하지만 가격은 그에 따라 상승합니다.이것은 반드시 일종의 저울질이어야 한다.

3. BGA 주변에 철근을 추가한다.공간이 있다면 집을 짓는 것처럼 압력 저항력을 강화하기 위해 BGA 주위에 지지적인 철 프레임을 만드는 것을 고려할 수 있습니다.

4. 회로기판에 에폭시 수지 접착제(관통)를 주입한다.또한 BGA 주위 또는 해당 회로 기판의 뒷면에 풀을 주입하여 저항성을 강화하는 것을 고려할 수 있습니다.

둘째, PCB의 변형 감소

일반적으로 회로기판 (PCB) 이 케이스에 조립될 때 케이스의 보호를 받아야 하지만 오늘날의 제품은 갈수록 얇아지고 특히 핸드헬드 장비로 인해 외력이 구부러지거나 추락하는 충격을 자주 받는다.이로 인해 발생하는 회로 기판의 변형.

외력으로 인한 보드 변형을 줄이기 위해 다음 방법이 있습니다.

1. 회로 기판에 대한 기구의 완충 설계를 추가한다.예를 들어, 일부 완충재를 설계할 때 케이스가 변형되더라도 내부 회로 기판은 외부 응력의 영향을 받지 않을 수 있습니다.그러나 버퍼의 수명과 용량을 고려해야 합니다.

2. BGA 주위에 나사를 추가하거나 고정 메커니즘을 배치합니다.만약 우리의 목적이 단지 BGA를 보호하는 것이라면, 우리는 BGA 부근의 조직을 강제로 고정시켜 BGA 부근이 쉽게 변형되지 않도록 할 수 있다.

3.케이스를 보강하여 변형이 내부 PCB에 영향을 주지 않도록 합니다.

3. BGA 신뢰성 향상

1. BGA의 아래쪽을 풀(아래쪽 충전재)로 채운다.

2. 회로기판의 BGA 용접판 크기를 늘린다.그러면 볼과 경로설정할 수 있는 볼 사이의 간격이 줄어들기 때문에 보드 경로설정이 어려워집니다.

3. SMD(용접 마스크 설계) 레이아웃을 사용합니다.녹색 페인트로 용접판을 덮다.

4. 패드(VIP) 디자인에 구멍을 사용한 적이 있습니다.그러나 용접 디스크의 구멍은 전기 도금으로 채워져야 합니다. 그렇지 않으면 환류 과정에서 기포가 생겨 용접구가 중간에서 끊어지기 쉽습니다.이것은 집을 짓고 말뚝을 박는 것과 유사하다.용접 디스크 머시닝에서 구멍 통과 원리 참조

5. 용접재의 양을 늘린다.그러나 단락을 허용하지 않고 제어해야 합니다.