PCB 기술 - 회로판 용접점 강도의 노화와 열화

회로판 용접점 강도의 노화와 열화

1.용접점 노화 용접이 완료되면 용접점 주합금의 결정 구조가 불안정합니다.그것은 시간이 지남에 따라 점차 증가하여 많은 경계로 인한 내응력을 감소시킨다 (일반적으로 경계는 불순물 농도가 높고 에너지가 높으며 안정성이 떨어진다).실온에서도 실제 일반 공정합금에 필요한 재결정 온도를 초과했다.결정 입자의 크기가 커지고 경계가 작아짐에 따라 경계의 불순물 농도도 상대적으로 높아진다.용접점의 피로 수명이 25% 소모되면 경계에 미세한 구멍이 생깁니다.피로수명이 40% 소모되면 피로수명이 더욱 악화되고 미세한 균열이 생겨 용접점이 약해진다.

둘째, CTE의 미스매치는 일단 세 개의 부재 (핀, 용접재, 용접판) 를 용접할 때 전체 열팽창 계수의 CTE 미스매치가 비교적 크게 감소하고 용접점의 강도 악화가 가속화된다. 예를 들어 세라믹 BGA 자체의 CTE는 2ppm/도이지만 FR-4 회로판의 CTE는 14ppm/도이다.그리고 둘 사이의 용접 강도는 매우 좋지 않습니다.다음 그림은 두 가지 명확한 예를 보여 줍니다.부분적인 CTE 미스매치도 자주 발생한다. 예를 들어 구리는 17ppm/°C, 도자기는 18ppm/°C, 합금은 20ppm/°C42이다. 그러나 상술한 전체 미스매치의 영향은 당연히 약간 작다.때로는 매우 균일한 Sn63/Pb37조차도 다석 영역과 다연 영역 (둘 사이) 에서 섭씨 6ppm/도의 고유 CTE가 배합되지 않습니다.

3. 장애 모드 예

(1) 냉용접

환류 과정에서 열이 부족하기 때문에 용접발 아래 PCB의 용접고가 용접구와 완전히 융합되지 않은 것을 말한다.이때 구면은 거칠고 과립형의 외관이 나타나며 목이 움츠러드는 현상도 나타난다.일반적으로 복부 하단의 내구는 냉용접일 가능성이 더 높다.

(2) 용접판 자체는 주석이 붙지 않는다

이는 회로기판 BGA 영역의 볼 용접판 표면이 이물질에 오염되어 용접고가 하단 용접판과 용접 반응을 일으키지 못한다는 것을 의미한다.주석을 먹을 수 없을 때 용접고는 공발에 녹아 빨려 들어가 길이 열린다.그러나 이런 현상은 때때로 적재판과 매달린 발의 구부러짐으로 인해 일어날 수 있다.ENIG가 PCB의 등받이 표면으로 사용될 때 그 속의 니켈층이 검은색으로 빛을 제거하는 증상이 나타나면 같은 불량이 나타날 수도 있다.

(3), 실점

다운스트림 조립 및 용접 과정에서 다시 가열되고 열기계 응력의 작용으로 외력에 의해 목에서 열리는 BGA 부품의 이전 고장을 말한다.그러나 PCB 보드의 발판은 일반적으로 잘 용접되어 거의 없습니다.

(4)실점

공을 캐리어에 놓는 과정에서 발의 발이 견고하게 놓이지 않았거나 공이 외력에 맞아 공을 잃었다.이런 단점은 X선이나 시스템 또는 회로 테스트(ICT)에서 쉽게 발견할 수 있지만, 방열이나 공용 접지용으로만 사용될 경우 내부 구체와는 별개의 문제다.

(5) 적재판의 굴곡과 굴곡

사실 앞으로 무연 용접의 열은 크게 증가할 것이다.대형 PCB는 구부러질 뿐만 아니라 유기 캐리어 보드 자체도 구부러진 변형을 피할 수 없으며, 아래 그림과 같이 복부 구발이 고도에 따라 파동하도록 강요할 수 있다.편집을 위한 추가 설명.

탑재판의 판은 Tg180BT 수지로 만들어졌지만 내부 패키지에 포함된 칩의 CTE와는 매우 다릅니다.따라서 너무 많은 무연 열량에 노출되면 캐리어가 비정상적으로 구부러져 네 개의 각이 생긴다. 발은 가늘게 보이거나 공중에 떠 있다.용접이 강하더라도 용접 접촉 면적은 응력과 신장률에 따라 줄어들고 강도도 부족하여 설계자는 핀의 1/0을 네 모서리에 놓지 못할 수도 있다.대형 BGA는 이런 이상 현상이 가장 쉽게 나타난다.

(6) 외부 기계력으로 인한 손상

회로기판은 조립이나 테스트 과정에서 예기치 못한 손상을 입는 경우가 많으며, BGA가 커지면 테스트 과정에서 공에 상처를 입혀 후속 용접점의 강도에 영향을 준다.PCBA를 조립한 후에도 예기치 않게 외력의 충격을 받을 수 있으며, 때로는 PCB 표면의 구리 용접판도 강제로 당겨져 떠오를 수 있다.안전을 위해 네 개의 모서리에 베이스 젤이나 추가 뿔 젤을 사용하여 보증할 수 있으며, 심지어 뿔 패드의 면적을 늘리거나 타원형 긴 패드로 변경할 수도 있다.그러나 설계자는 이미 만들어진 상업용 소프트웨어만 사용하기 때문에 법률을 실시하기가 쉽지 않다.

(7) 용접 열 부족

공이 복부 바닥에서 흡수하는 열이 부족할 때, 공 자체는 액체 상태로 녹지 않아 용접고와 아물지 못하게 하고, 그 모양은 정상적으로 평평해지고 작아지는 정상적인 상태를 나타내기 어려울 것이다.다음 그림은 전형적인 예입니다.