The hidden worries of lead-free soldering of circuit boards(4) Hot cracking of plates
First, the plate is cracked
(1) Explosion due to thermal cracking
It can be seen from the foregoing that not only the soldering temperature of SA C lead-free soldering rises by an average of 2 5-3 O degree Celsius, but the duration of the liquid state above the melting point (TA L) also strсортhes from 60 seconds to 90 seconds on average. This extra high heat (Therma1 Mass) will cause the sheet resin to deteriorate in terms of physical and chemical properties. в больших объемах теплового расширения и сужения печатная плата, the XY direction has no problems due to the co-clamping of the glass fiber cloth, но предел толщины листа в направлении Z меньше, что может привести к разрыву пластины. The thicker the board, Чем больше площадь, the easier it is to burst. обычно блок печатная плата may be soldered more than three times (fusion soldering, сварка гребнем волны, heavy hand soldering). Если смола жаростойкая, lead-free soldering often causes partial delamination of the board.
слева сварочная точка на чипе резистора, where many problems will occur during temperature cycling; on the right is the CSP ventral ball solder joints, повреждён из - за падения CTE.
(2) Measurement and description of resin T g
The heat resistance of current lead-welded plates is based on the T g of the cured resin as the criterion; plates with high T g have heat resistance, химическая стойкость, solvent resistance, механическая прочность, etc. Of course, Это лучше, чем та, которая ниже. Однако, в эпоху отсутствия свинца жар выше, the heat resistance of various resins is no longer fully expressed by simple T g.
Circuit board manufacturers usually have three methods for measuring plate resin, namely: thermal mechanical analysis method TMA, дифференцированный аэрофото графической съёмки приборов с дифференциальной разверткой, динамический метод анализа. Among them, тма использует принцип нагрева и консистенции для получения измеренных значений, которые являются более надежными; DSC - метод анализа изменений теплового потока при нагревании, which is about 5°C higher than TMA. Что касается DMA, it will be higher than 15°C. Рисунок 8 - описание Tg для измерения смолы тма. В диаграмме, экстраполированная первая прямая растягивает виртуальное соединение, and the second straight line that is imaginary connection with the extrapolation, горизонтальная ось, соответствующая гипотетической точке пересечения двух прямых, namely It is the T g temperature measured by TMA.
((ii)), high temperature explosion-proof board T260 or D288
The so-called T260 refers to the time to delamination that the laminated board can resist bursting in a high temperature environment and maintain a complete duration (Time to Delamination). методика тестирования основана на "Thermal Mechanical". Analysis" (TM A) used to analyze Tg as an instrument. в закрытом испытательном сосуде Образец нагревается с дна до температуры окружающей среды при температуре 260°C, чтобы проверить его сопротивление. количество минут, через которые может пройти верхний слой в направлении Z. правильное выражение - TMA260, Сокращения T260.
The multilayer board after pressing is taken as the sample, неограниченная толщина, Вообще говоря.6 mm is the main one, Но толщина доски, the easier it is to burst. Некоторые производители подвесных пластин часто сравнивают выбор материала с образцами толстой плиты толщиной более 5 мм, чтобы различить теплостойкость различных брендовых смол в направлении Z.
The sample must be baked at 105°C for 2 hours to remove water. затем Образцы помещаются в чашку для испытания на герметичность, связанную с тма, оказывать давление на 5г в начале образца с чувствительным колючим стеклянным стержнем, and heat the test dish at a temperature increase rate of 10°C/от комнатной температуры до 260 мин, температура будет повышаться до температуры по Цельсию.. Затем начинается отсчет времени при постоянной температуре 260°C и внимательно следит за изменением толщины панели. When the thermal expansion reaches a relatively stable thickness, Следи за его колебаниями. до резкого скачка данных по толщине, and no intermittent ups and downs, добиться необратимости, the end of the test has been reached. время сопротивления разрыву при температуре 260°C называется T260.
обычный Tgl 4 0 толщиной 1.FR 4 из 6 мм, 7260 через 4 - 5 минут.. For the current lead solder, всего две минуты. эти тарелки безопасны при высоких температурах.. NS. If the resin is another polyimide (P I), испытательная температура должна быть повышена до 288 градусов по Цельсию и повышена до температуры испытаний T288.. сейчас, many users of backplanes or large boards have switched to T288 to cope with the more difficult heat-resistant environment. In the new version of IPC-4 1 0 1 B (2 0 0 5.2), the T2 60 must be 30 minutes or more for the lead-free soldering plate test, T288 для прохода требуется не менее 15 минут. Standard Huai, только так можно безопаснее.