PCB Блог - Старение и ухудшение прочности сварных точек fr4 - pcb

1. Старение сварных точек

После завершения сварки fr4 pcb кристаллическая структура основного сплава точки сварки будет нестабильной и со временем будет постепенно увеличиваться, чтобы уменьшить внутреннее напряжение, вызванное многими границами (обычно границами являются высокая концентрация примеси, высокая энергия, плохая стабильность). Даже при комнатной температуре температура рекристаллизации превышает температуру, необходимую для обычных эвтектических сплавов. По мере увеличения размера зерна и уменьшения границ концентрация примесей на границе увеличивается относительно. Как только усталостный срок службы сварной точки составляет 25%, на границе появляются микроотверстия. Однако, когда усталостный срок службы потребляет 40%, он еще больше ухудшается и создает микротрещины, которые сделают точку сварки более хрупкой.

2.CTE не совпадает

Как только общий коэффициент теплового расширения трех компонентов (штырь, припой, поверхность сварного диска) будет сильно отличаться от CTE, ухудшение прочности точки сварки также ускорится. Например, CTE самой керамической BGA составляет 2 ppm / а, но CTE платы FR - 4 - 14 ppm / а. Интенсивность сварки между ними нелегко достичь хорошего уровня. Что касается локального несоответствия CTE, то это часто случается, например, с медью 17 ppm / а, керамикой 18 ppm / а, Alloy42 20 ppm / а. Однако влияние локального несоответствия CTE несколько меньше, чем эффект вышеупомянутого общего несоответствия. Иногда даже очень однородный Sn63 / Pb37 имеет зоны, богатые оловом и свинцом, в его тканях (между ними также может быть внутреннее несоответствие CTE 6 ppm / в.).

3. Примеры неисправной модели

1) Холодная сварка

Относится к сварному пасте на сварном диске fr4 pcb на дне сварного шара во время обратного потока, из - за нехватки тепла, не полностью сливается с сварным шаром. На этом этапе сферическая поверхность будет иметь грубый гранулированный внешний вид, а также сужение шеи. Как правило, внутренняя сфера в нижней части брюшной полости легче подвергается холодной сварке.

2) Сам сварочный диск не содержит олова

Это означает, что поверхность шарового сварочного диска в зоне BGA пластины PCB загрязнена инородным веществом, в результате чего сварочный паста не может реагировать с базовым сварочным диском. Когда олово не может быть съедено, паста расплавляется и поглощается шаровой ногой, что приводит к открытию. Однако это явление также может быть вызвано изгибом и деформацией несущей пластины. Когда ENIG используется на поверхности сварного диска PCB, то же самое происходит с никелевым слоем в случае заболевания черного диска.

3) Мяч

Это относится к компонентам BGA, которые ранее не были прочно закреплены, повторно нагревались во время сборки и сварки вниз по течению, вытягивались внешними силами и отделялись от шеи, что было вызвано термомеханическим напряжением. Тем не менее, подушки для ног fr4 pcb обычно хорошо сварены и имеют меньше недостатков.

4) Отказ от одной цели

Во время посадки шара на несущую пластину нога шара не была прочно посажена или была потеряна после удара внешней силой. Этот недостаток легко обнаружить в рентгеновских лучах или в испытаниях системы или схемы (ИКТ), но если он используется только для нагрева

Рассеянное или публичное заземление, которое не имеет ничего общего с внутренним шаром, это другое дело.

5) Искажение несущей пластины

Фактически, в будущем тепло сварки без свинца значительно возрастет, и не только большой fr4 pcb будет деформироваться, но и сама органическая несущая пластина не сможет избежать деформации деформации деформации деформации деформации деформации деформации деформации деформации деформации, а также заставит нижнюю шаровую ногу живота колебаться с высотой. Хотя несущая пластина представляет собой смолу Tg180BT, она сильно отличается от CTE чипа, загруженного во внутреннее уплотнение; Поэтому, когда неэтилированное тепло слишком велико, несущая пластина искривляется вверх, в результате чего четыре угла ноги шара растягиваются или подвешиваются. Даже если сварка прочная, из - за влияния напряжения и удлинения, контактная площадь сварки будет меньше, а прочность будет недостаточной, что заставляет дизайнера бояться разместить 1 / 0 шаровой ноги в четырех углах. Эта аномалия, скорее всего, произойдет в больших BGA.

6) Ущерб, причиненный внешней механической силой

Платы часто получают случайные повреждения во время сборки или испытаний, а когда BGA становится больше, шаровая нога также может пострадать во время испытаний, что повлияет на прочность последующей точки сварки. Даже после завершения сборки PCBA он по - прежнему подвергается воздействию внешних сил, а иногда даже медные прокладки на поверхности PCB вытягиваются и дрейфуют. Для безопасности мы можем использовать нижний клей или четырехугольный клей в качестве средства безопасности и даже увеличить площадь угловой прокладки или превратить ее в эллиптическую длинную прокладку. Однако, поскольку дизайнеры используют только готовое коммерческое программное обеспечение, этот метод нелегко реализовать.

7) Недостаточное тепло сварки

Когда шар не получает достаточного количества тепла на дне живота, сам шар не может расплавиться в жидкость и, следовательно, не может исцелиться с пастой, а его форма fr4 pcb будет трудно представить нормальное состояние нормального сплющивания и укорочения.