Технология PCB - Усовершенствованные PCB материалы и старение сварных точек PCBA

Три типа PCB - улучшенных материалов

Платы PCB незаменимы для механического и электрического оборудования, а также для разработки программного обеспечения. Различные машины и устройства имеют разные материалы PCB. Для жестких печатных плат (RPCB) можно разделить на несколько типов, в зависимости от общих типов материалов для крепления плат PCB обычно можно разделить на следующие три типа

1. Баклоальдегидные PCB - пластины

Поскольку этот тип пластины PCB состоит из целлюлозы и древесной массы, иногда добавляются картон, пластина V0, огнестойкие пластины и 94HB. Ключевым материалом является целлюлозно - волокнистая бумага, синтезированная под давлением фенолоальдегидной смолы. Плата PCB.

Этот бумажный фундамент характеризуется отсутствием противопожарной защиты, может быть штампованная обработка, низкая стоимость, низкая цена, относительно низкая плотность. Мы часто видим фенолоальдегидные бумажные субстраты, такие как XPC, FR - 1, FR - 2, FE - 3 и так далее. 94V0 относится к огнестойкому картону, имеет огнестойкие свойства.

Композитные PCB - матрицы

Эта порошковая пластина также была добавлена с целлюлозно - волокнистой бумагой или хлопчатобумажной волокнистой бумагой в качестве армирующего материала, дополненного стекловолокнистой тканью в качестве поверхностного армирующего материала. Оба материала изготовлены из огнестойких эпоксидных смол. Существуют односторонние полустекловолокна 22F, CEM - 1 и двухсторонние полустекловолокнистые пластины CEM - 3, из которых CEM - 1 и CEM - 3 являются наиболее распространенными композитными пластинами с медным покрытием фундамента.

Стекловолокнистые PCB - матрицы

Иногда добавляются эпоксидные пластины, стекловолокнистые пластины, FR4, фибровые пластины и так далее. Он использует эпоксидную смолу в качестве связующего вещества, в то время как стекловолокнистая ткань используется в качестве армирующего материала. Этот тип платы имеет высокую рабочую температуру и не зависит от факторов окружающей среды. Этот тип платы обычно используется для двухсторонних печатных плат. Тем не менее, цена относительно дороже, чем композитная PCB - матрица, и общая толщина составляет 1,6 мм. Этот тип базовой платы подходит для различных силовых плат, современных монтажных плат и широко используется в компьютерах, периферийных устройствах и устройствах связи.

Три причины старения сварных точек в процессе PCBA

Режим отказа точки сварки

Операции по проверке надежности в точке обработки PCBA включают в себя проверку надежности и конкретный анализ. Первая ступень предназначена для оценки и проверки уровня проверки надежности электронных компонентов чипов ИС и обеспечения параметров данных для проектирования надежности всего оборудования; С другой стороны, для повышения надежности сварочных точек. Это требует конкретного анализа неисправных продуктов, выявления моделей отказа и конкретного анализа причин отказа. Цель состоит в том, чтобы улучшить и оптимизировать процесс проектирования, структурные параметры, процесс сварки и т. Д. Режим отказа точки сварки основан на прогнозе срока службы цикла. Анализ очень важен и является основой для создания его математической аналитической модели. Далее мы подробно рассмотрим три модели отказа.

1. Процесс сварки приводит к отказу точки сварки

Некоторые объективные условия в процессе сварки и последующий нерациональный процесс очистки могут привести к отказу точки сварки. Состояние проверки надежности сварных точек SMT в основном происходит на этапе производства и монтажа и на этапе ввода в эксплуатацию. На этапе производства и монтажа из - за ограничений условий оборудования, таких как подготовка к сварке, фаза сварки и послесварочный осмотр, а также человеческих ошибок в выборе сварочных норм часто возникают неисправности сварки, такие как ложная сварка, короткое замыкание припоя и условия Манхэттена.

С другой стороны, на этапе применения, учитывая неизбежное столкновение и вибрацию, может также вызвать механическое повреждение точки сварки. Поддерживает термомеханическое напряжение. Когда перепады температур слишком велики, керамические и стеклянные компоненты электронных элементов создают трещины напряжения. Трещины под напряжением являются объективным условием для проверки долгосрочной надежности сварных точек.

В то же время на этапе установки толстопленочных и тонкопленочных гибридных схем (включая пластинчатые конденсаторы) часто возникают условия коррозии золота и серебра. Это связано с тем, что олово в сварных материалах, а также золото и серебро в позолоченных или серебристых выводах производят химические вещества, что, в свою очередь, снижает надежность сварных точек. Чрезмерная ультразвуковая очистка также может быть вредна для проверки надежности сварных точек.

2. Неудачи, вызванные старением

Когда расплавленный сварочный материал вступает в контакт с чистым фундаментом, на границе раздела образуются межметаллические соединения (межметаллические соединения). На этапе старения микроструктура точки сварки станет толще, и IMC на интерфейсе будет продолжать расти. Отказ точки сварки в определенной степени зависит от динамики роста слоя IMC. Хотя межметаллическое химическое вещество на границе раздела является признаком хорошей сварки, на этапе ввода в эксплуатацию, по мере увеличения его толщины, оно может привести к микротрещинам или даже разрыву в точке сварки.

Когда его толщина превышает определенную критическую точку, межметаллические химические вещества проявляют хрупкость. Учитывая дисбаланс теплового расширения между различными материалами, составляющими точку сварки, точка сварки будет испытывать периодические деформации на этапе ввода в эксплуатацию. Когда переменная достаточно велика, это приведет к сбою. Исследования показывают, что добавление микроредкоземельных лантанов в сварочный сплав SN60 / Pb40 может уменьшить толщину металлических химических веществ и, таким образом, увеличить срок службы тепловой усталости в точке сварки в 2 раза, значительно улучшив проверку надежности точки сварки, установленной на поверхности.

3. Отказ, вызванный тепловым циклом

Когда электронные компоненты вводятся в эксплуатацию, периодическое отключение цепи питания и периодические изменения рабочей температуры заставляют точку сварки выдерживать процесс температурного цикла. Диспропорция теплового расширения между упаковочными материалами приведет к напряжениям и деформациям в точке сварки. Если в SMT коэффициент теплового расширения (CTE) керамики A1203 для материала носителя чипа составляет 6 & TIMES; 10 - 6 градусов Цельсия - 1, в то время как CTE для эпоксидной смолы / стекловолокнистой основы составляет 15 & TIMES; 10 - 6 градусов Цельсия - 1. При изменении температуры точка сварки будет выдерживать соответствующие напряжения и деформации. Как правило, точка сварки выдерживает деформацию от 1% до 20%. В процессе THT гибкий штырь электронного элемента поглощает большую часть деформации, вызванной тепловым рассогласованием, в то время как точка сварки подвергается небольшой деформации. В SMT деформация в основном переносится точкой сварки, что может привести к зарождению и расширению трещин в точке сварки и, в конечном итоге, к отказу.