PCB科技 - PCB增强資料和PCBA焊點老化

3類 PCB加固資料

PCB電路板是機械和電氣設備不可或缺的，也是軟體發展不可或缺的載體。 不同的機器和設備有不同的PCB資料。 對於剛性印刷電路板（RPCB））可以分為許多類型，根據PCB板加固資料的常見類型，一般可以分為以下3種

1 酚醛PCB紙基板

由於這種PCB板由紙漿和木漿組成，有時還添加紙板、V0板、阻燃板和94HB。 其關鍵資料是木漿纖維紙，由酚醛樹脂加壓合成。 一種PCB板。

這種紙基材的特點是不防火，可以進行沖孔加工，成本低，價格低，相對密度低。 我們經常看到酚醛紙基材，如XPC、FR-1、FR-2、FE-3.等。94V0屬於阻燃紙板，是防火的。

2、複合PCB基板

還添加了這種粉板，以木漿纖維紙或棉漿纖維紙為增强資料，同時輔以玻璃纖維布作為表面增强資料。 這兩種資料由阻燃環氧樹脂製成。 有單面半玻璃纖維22F、CEM-1和雙面半玻璃纖維板CEM-3，其中CEM-1和CEM-3是最常見的複合基材覆銅板。

3. 玻璃纖維 PCB基板

有時還添加環氧板、玻璃纖維板、FR4、纖維板等。 它使用環氧樹脂作為粘合劑，而玻璃纖維布用作增强資料。 這種電路板的工作溫度很高，不受環境因素的影響。 這種電路板通常用於雙面印刷電路板。 然而，其價格相對較複合PCB基板昂貴，且常見厚度為1.6毫米。 這種基板適用於各種電源板、高級電路板，廣泛應用於電腦、周邊設備和通信設備。

PCBA工藝中焊點老化的3個原因

焊點失效模式

PCBA加工焊點的可靠性測試操作包括可靠性測試和具體分析。 第一級的目的是評估和檢測集成電路晶片電子元件的可靠性測試水准，並為整個設備的可靠性設計提供數據參數； 另一方面，它是為了提高焊點的可靠性測試。 這需要對故障產品進行具體分析，找到故障模式，並對故障原因進行具體分析。 其目的是改進和優化設計工藝、結構參數、焊接工藝等，焊點的失效模式基於迴圈壽命預測。 分析非常關鍵，是創建其數學分析模型的基礎。 接下來，我們將詳細介紹3種故障模式。

1、焊接工藝引起的焊點失效

焊接過程中的一些客觀條件以及隨後不合理的清潔過程可能會導致焊點失效。 表面貼裝焊點的可靠性測試狀態主要來自生產安裝階段和投入使用階段。 在生產和安裝階段，由於設備條件（如焊前準備、焊接階段和焊後檢查）的限制，以及焊接規範選擇中的人為錯誤，經常會導致焊接故障，如誤焊、焊料短路和曼哈頓條件。

另一方面，在應用階段，鑒於不可避免的碰撞和振動，也會對焊點造成機械損傷。 承受熱機械應力。 當溫差過大時，電子元件的陶瓷和玻璃零件會導致應力裂紋。 應力裂紋是危及焊點長期可靠性測試的客觀條件。

同時，在厚膜和薄膜混合電路（包括片式電容器）的安裝階段，通常存在金和銀腐蝕情况。 這是因為焊接材料中的錫以及鍍金或鍍銀引脚中的金和銀會產生化學物質，這反過來會降低焊點的可靠性測試。 過多的超聲波清洗也可能對焊點的可靠性測試有害。

2、老化失效

當熔化的焊料與清潔的基板接觸時, 在介面處生成金屬間化合物（金屬間化合物）。在老化階段, 焊點的微觀結構將粗化,介面處的IMC將繼續增長。 焊點的失效部分取決於IMC層的生長動力學. 儘管介面上的金屬間化學物質是良好焊接的標誌, 隨著其厚度在投入使用階段的新增, 它會導致焊點出現微裂紋甚至斷裂.

當其厚度超過某一臨界點時，金屬間化學物質將表現出脆性。 鑒於構成焊點的各種資料之間的熱膨脹不匹配，焊點在投入使用階段將經歷週期性應變。 當變數足够大時，它將導致失敗。 研究表明，向Sn60/Pb40焊料合金中添加微量稀土元素鑭將减少金屬化學物質的厚度，從而將焊點的熱疲勞壽命提高2倍，並顯著提高表面貼裝焊點的可靠性測試。

3、熱迴圈引起的故障

電子元件投入使用時, 電源電路的定期斷開和工作溫度的定期變化將使焊點承受溫度迴圈過程. 封裝資料之間的熱膨脹失配將導致焊點中的應力和應變. 如果在 表面貼裝, 晶片載體資料A1203陶瓷的熱膨脹係數為6倍； 10-6攝氏度-1， 而環氧樹脂的熱膨脹係數/ 玻璃纖維基材為15倍； 10-6攝氏度-1。 當溫度變化時, 焊點將承受相應的應力和應變. 通常地, 焊點承受的應變為1%-20%. 在THT過程中, 電子元件的柔性引脚將吸收由熱失配引起的大部分應變, 焊點承受的應變不大. 在裡面 表面貼裝, 應變基本上由焊點承受，這將導致焊點中裂紋的萌生和擴展, 最後失敗了.