Teknik PCB - Causes and treatment methods of PCB welding porosity

Penyesuaian PCB adalah proses memperbaiki komponen elektronik ke papan sirkuit melalui teknik tentera. Proses ini melibatkan penggabungan komponen dengan foil tembaga di papan sirkuit melalui kongsi solder yang hangat untuk mencapai sambungan elektrik dan pemasangan mekanik. Penyelidikan PCB adalah salah satu proses yang tidak diperlukan dalam memproduksi peranti elektronik dan produk elektronik, yang secara langsung mempengaruhi kualiti dan prestasi seluruh papan sirkuit.

Porositi biasanya masalah berkaitan dengan kongsi penywelding pcb. Terutama apabila menggunakan teknologi PCB untuk menambah semula pasta solder,dalam kes cip keramik tanpa leadless, kebanyakan pori besar (>0.0005 inci/0.01 mm) berada antara kongsi solder LCCC dan kongsi solder papan sirkuit cetak. Pada masa yang sama, dalam penyembuhan filet dekat kastil LCCC, hanya ada beberapa pori kecil. Kewujudan pori akan mempengaruhi ciri-ciri mekanik joint penywelded, dan akan merusak kekuatan, duktiliti dan kehidupan kelelahan joint. Ini kerana pertumbuhan pori akan berubah menjadi pecahan yang boleh diterbangkan dan menyebabkan kelelahan. Pora juga akan meningkatkan tekanan dan kovarian tentera, yang juga menyebabkan kerosakan. Pembangunan pemprosesan cip SMT Shanghai menunjukkan bahawa, tambahan, tentera berkurang semasa penyesalan, penyesalan gas keleluaran dan aliran masuk apabila penyesalan elektroplad melalui lubang juga sebab porositas.

Dalam proses penyelamatan PCB, mekanisme membentuk pori lebih rumit. Secara umum, pori disebabkan oleh kelemahan aliran yang masuk ke dalam solder dalam struktur sandwich semasa reflow (2,13). Formasi pori terutamanya ditentukan oleh keterbatasan kawasan metalisasi, dan perubahan dengan penurunan aktiviti aliran, meningkat muatan logam serbuk dan meningkat kawasan penyamaran di bawah ikatan lead.

Mengurangi saiz partikel solder hanya boleh meningkatkan porositas. Selain itu, formasi pori juga berkaitan dengan alokasi masa diantara coalescence serbuk solder dan penghapusan oksid logam tetap. Semakin awal solder melekat coalesces, semakin kosong terbentuk. Secara umum, nisbah pori besar meningkat dengan meningkat jumlah pori. Berbanding dengan situasi yang dipaparkan oleh hasil analisis bagi jumlah pori, faktor-faktor instruktif yang menyebabkan pori akan mempunyai kesan yang lebih besar pada kepercayaan kongsi terweld. Beberapa syarikat penywelding papan litar menunjukkan bahawa kaedah untuk mengawal pembentukan pori termasuk:

1.Perbaiki kemudahan tentera komponen/baju bawah PCB;

2.Guna aliran dengan aktiviti aliran yang lebih tinggi;

3.Kurangkan oksid bubuk solder;

4.Menggunakan atmosfer pemanasan inert.

5.Perlahan proses pemanasan awal sebelum reflow.

Berbanding dengan situasi di atas, bentuk pori dalam kumpulan BGA mengikut corak yang sedikit berbeza. Secara umum. Dalam kumpulan BGA menggunakan tin 63 blok askar, pori-pori terutamanya dihasilkan semasa tahap pemasangan papan. Pada papan sirkuit cetak pre-tinned, jumlah pori dalam sambungan BGA meningkat dengan volatiliti penyebab, komposisi logam dan meningkat suhu reflow, dan ia juga meningkat dengan penurunan saiz partikel. Ini boleh dijelaskan oleh viskositi yang menentukan kadar pelepasan aliran.

Menurut model ini, media aliran dengan viskositi yang lebih tinggi pada suhu reflow akan mencegah aliran daripada dibuang dari solder cair. Oleh itu, meningkatkan jumlah aliran masuk akan meningkatkan kadar pelepasan. Kemungkinan gas, menghasilkan porositas lebih besar dalam kumpulan BGA. Tanpa mempertimbangkan kemudahan tentera zon metalisasi tetap, kesan aktiviti aliran dan atmosfera reflow pada generasi pori kelihatan tidak terlihat. Nisbah pori besar akan meningkat dengan meningkat jumlah pori, yang menunjukkan bahawa faktor yang menyebabkan pori dalam BGA mempunyai kesan yang lebih besar pada kepercayaan kesan-kesan kesan selai daripada yang menunjukkan oleh keputusan analisis bagi pori keseluruhan. Impak sama dengan situasi bandar yang tumbuh kosong dalam proses SMT.

Apabila pasta solder berada dalam persekitaran yang hangat, pasta solder reflow dibahagi menjadi lima tahap. Pertama, penyebab yang digunakan untuk mencapai viskositi yang diperlukan dan prestasi cetakan skrin mula menguap, dan suhu naik mesti lambat (kira-kira 3°C per saat) untuk hadapi mendidih dan splashing, untuk mencegah bentuk kacang tin kecil. Selain itu, beberapa komponen lebih sensitif kepada tekanan dalaman. Jika suhu luar komponen PCB meningkat terlalu cepat, ia akan menyebabkan pecah.

Fluks aktif dan tindakan pembersihan kimia bermula. Aliran yang boleh solusi air dan aliran yang tidak bersih akan mempunyai tindakan pembersihan yang sama, tetapi suhu sedikit berbeza. Buang oksida logam dan kontaminan tertentu dari partikel logam dan solder yang akan diikat. Gelang metallurgi yang bagus perlukan permukaan "bersih"

Apabila suhu terus meningkat, partikel solder terlebih dahulu mencair secara individu dan memulakan proses "rumput gelap" penyerapan cair dan penyerapan tin permukaan. Ini meliputi semua permukaan yang mungkin dan mula membentuk kongsi tentera.

Tahap ini adalah yang paling penting. Apabila partikel askar individu semua mencair, mereka bergabung untuk membentuk tin cair. Pada masa ini, tekanan permukaan mula membentuk permukaan kaki askar. Jika jarak antara pin komponen dan pad PCB melebihi 4 juta, ia mungkin disebabkan Tekanan permukaan PCB memisahkan lead dari pad, yang menyebabkan sirkuit terbuka pada titik tin. Dalam tahap pendinginan, jika pendinginan adalah cepat, kekuatan titik tin akan sedikit lebih besar, tetapi ia tidak sepatutnya terlalu cepat untuk menyebabkan tekanan suhu di dalam komponen elektronik.