PCB科技 - 電路板無鉛回流焊的熱迴圈試驗

無鉛回流焊的熱迴圈試驗 電路板

1 The purpose of 這個 experiment
The lead-free reflow of the 電路板 會導致盤子爆裂, 電鍍通孔的銅孔壁將被破壞. The main reason is of course that the CTE of the plate on the Z axis is no matter whether it is α1 (55- The Z-axis thermal expansion rate (Z-CTE) of both 60ppm/°C) or α2 (250ppm/°C) far exceeds the 17 ppm/銅壁的°C. 也就是說, Tg下方的板材約為銅壁的3倍, 當Tg高於該值時，它將被拉高達12-20倍. 為了防止 多層板 防止在多次回流期間損壞和失敗, the temperature cycle test (TCT) is used deliberately to try to find three things, 即

（1）回流峰值溫度對板和通孔有什麼影響？

（2）可以回流多少次？

（3）基材的可靠性如何？

二,電路板製造
A 電路板 製造商重新使用了四種類型的板來生產8層 電路板 共880個互連過孔，厚度為30mm. 孔的銅厚度約為20mm. TCT測試前, 首先類比峰值溫度分別為224攝氏度和250攝氏度的鉛和無鉛回流, and then perform an air to air temperature cycle test (TCT) to observe the reliability of the plate and plated through holes. 該TCT的條件為：

. 低溫-55攝氏度持續5分鐘。

. 14分鐘用作高溫飆升的過渡時間。 故意加長的原因是為了使厚板的內外溫度會聚，以减少應力。

. 將其置於125°C的高溫下5分鐘。

. 在14分鐘內轉移到低溫並完成一個迴圈

經過長時間的連續熱膨脹和收縮後，銅孔壁和互連環等銅晶體將變得鬆散，囙此直流測試期間的電阻將逐漸新增。 一旦量測的電阻值在測試前超過10%，則儀錶電路板已達到故障點。 然後可以對微切片進行故障分析。

第3, the reflow peak temperature has an impact on the reliability of the through hole
When the peak temperature of the reflow is pulled up, 它會在板和銅孔壁上產生强烈的熱應力. 因此, 在板和通孔上進行TCT可靠性測試之前, the 電路板 故意類比重新焊接2到6次，以觀察重新焊接對後續可靠性的影響? 在這個過程中, 結果發現，當回流峰值溫度新增25攝氏度時, 故障前的溫度迴圈次數將减少25%. 確實有必要仔細處理回流曲線, 儘量避開最高溫度. 太高了, 以免造成很多麻煩.

第四, the impact of the number of reflows on the reliability of the through hole
In fact, 回流焊的峰值溫度不僅會帶來很大的應力, 但多次回流的每次强熱也會在銅孔壁和基材中積累應力. 這種回流時間將不可避免地降低可靠性. 因此, 德國調查人員故意測試了 電路板無鉛回流焊, 然後進行可靠性相關TCT測試，觀察兩者之間的對應關係.

電路板製造商, 五, 討論.銅箔或銅壁與基材之間的熱膨脹係數差异將是在劇烈熱折磨後產生裂紋和破孔的直接原因. 新增回流次數當然會縮短通孔的壽命.

. 研究發現，造成穿孔的主要原因是回流峰值溫度過高（例如，高於250°C）。 影響通孔可靠性的第二個因素是回流次數，第一次回流的影響大於其他後續回流次數。

. 當孔的銅延伸率非常好（例如，20z%冗餘或更高）時，通孔耐强熱的可靠性自然會很好，但在多次回流後，延伸率會逐漸下降。