Teknik PCB - Ujian siklus panas bagi papan sirkuit bebas lead

Ujian siklus panas bagi papan sirkuit bebas lead

1. Tujuan eksperimen The lead-free reflow of the circuit board will cause the plate to burst, and the copper hole wall of the plated through hole will be broken. Alasan utama ialah CTE plat pada paksi Z tidak peduli sama ada ia adalah α1 (55- Kadar pengembangan panas paksi Z (Z-CTE) kedua-dua 60ppm/° C) atau α2 (250ppm/° C) jauh melebihi 17 ppm/° C dinding tembaga. Ia bermakna bahan plat di bawah Tg adalah kira-kira 3 kali daripada dinding tembaga, dan apabila Tg di atas ia akan ditarik sehingga 12-20 kali. Untuk mencegah lubang melalui papan pelbagai lapisan daripada rosak dan gagal semasa reflows berbilang, ujian suhu siklus (TCT) digunakan secara sengaja untuk cuba mencari tiga perkara, iaitu

(1) Apa kesan suhu puncak reflow pada piring dan melalui lubang?

(2) Berapa kali boleh dikembalikan?

(3) Bagaimana dengan kepercayaan bahan asas?

Dua, penghasilan papan sirkuitA circuit board manufacturer re-used four types of boards to produce a 8-layer circuit board with a total of 880 interconnecting vias and a thickness of 30mm. Ketebalan tembaga lubang sekitar 20 meter. Sebelum ujian TCT, pertama-tama simulasikan kembali memimpin dan bebas memimpin dengan suhu puncak 224 darjah Celsius dan 250 darjah Celsius berdasarkan itu, dan kemudian melakukan ujian suhu udara ke suhu suhu udara (TCT) untuk mengamati kepercayaan plat dan melalui lubang. Keadaan TCT ini adalah:

Suhu rendah 55 darjah Celsius selama 5 minit.

. 14 minit digunakan sebagai masa transisi untuk suhu tinggi naik. Alasan untuk sengaja memperpanjang adalah untuk membuat suhu dalam dan luar plat tebal berkumpul untuk mengurangi tekanan.

.Letakkannya pada suhu tinggi 125°C selama 5 minit.

.Transfer to low temperature in 14 minutes and complete one cycle

Selepas panjang masa pengembangan dan kontraksi panas terus menerus, kristal tembaga seperti dinding lubang tembaga dan cincin sambungan akan menjadi lebih longgar, sehingga perlawanan semasa ujian DC akan bertambah secara perlahan-lahan. Apabila nilai lawan diukur adalah Apabila ia melebihi 10% sebelum ujian, papan sirkuit meter telah mencapai titik kegagalan. Kemudian analisis kegagalan mikroseksyen boleh dilakukan.

Ketiga, suhu puncak reflow mempunyai kesan pada kepercayaan lubang melalui apabila suhu puncak reflow ditarik ke atas, ia akan menyebabkan tekanan panas kuat pada piring dan dinding lubang tembaga. Oleh itu, sebelum melakukan ujian kepercayaan TCT pada plat dan melalui lubang, papan sirkuit secara sengaja disimulasikan semula tentera 2 hingga 6 kali untuk mengamati kesan penyelesaian semula pada kepercayaan seterusnya? Dalam proses ini, ia ditemukan bahawa apabila suhu puncak reflow meningkat dengan 25 darjah Celsius, bilangan siklus suhu sebelum kegagalan akan dikurangi dengan sebanyak 25%. Ia benar-benar perlu untuk menghadapi lengkung reflow dengan berhati-hati, dan cuba untuk menghindari suhu puncak. Terlalu tinggi, untuk tidak menyebabkan banyak masalah.

Keempat, kesan bilangan reflows pada kepercayaan lubang melalui kenyataannya, tidak hanya suhu puncak reflow akan membawa tekanan kuat, tetapi setiap panas kuat reflow berbilang juga akan mengumpulkan tekanan di dinding lubang tembaga dan bahan asas. Masa kembali seperti ini tidak dapat dihindari mengurangi kepercayaan. Oleh itu, penyiasat Jerman sengaja menguji papan sirkuit dengan reflow bebas lead, dan kemudian melakukan ujian TCT berkaitan kepercayaan untuk memerhatikan korespondenci antara mereka.

Pembuat papan litar, lima, perbincangan. Perbezaan di CTE antara foil tembaga atau dinding tembaga dan bahan asas akan menjadi penyebab langsung retak dan lubang patah selepas penyiksaan panas yang kuat. Kebesaran bilangan kembali tentu saja akan memperpendek kehidupan lubang melalui.

.Ia ditemukan bahawa pelaku utama lubang patah adalah suhu puncak reflow yang terlalu tinggi (misalnya, di atas 250°C). Faktor kedua yang mempengaruhi kepercayaan lubang melalui adalah bilangan reflows, dan pengaruh reflows pertama lebih besar daripada follow-up lain Bilangan reflows.

.Apabila panjang tembaga lubang adalah sangat baik (contohnya, 20z% redundansi atau lebih), kepercayaan perlawanan lubang melalui lubang kepada panas kuat secara alami akan baik, tetapi panjang akan bertambah teruk selepas banyak reflows.