Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
PCBA-Technologie
Anforderungen an das Gerätelayout unter Berücksichtigung der assebmly Verformung der Leiterplatte
PCBA-Technologie
Anforderungen an das Gerätelayout unter Berücksichtigung der assebmly Verformung der Leiterplatte

Anforderungen an das Gerätelayout unter Berücksichtigung der assebmly Verformung der Leiterplatte

2023-01-10
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Author:iPCB

Im Prozess der SMTLeiterplattenmontage, Prüfung, Transport und Nutzung, die entsprechende mechanische Belastung wird zwangsläufig erzeugt. Wenn die mechanische Spannung die Spannungsgrenze einiger Komponenten und Verdrahtung überschreitet, es wird zu Rissen in den Komponenten führen, und sogar zu Rissen und Ausfall der Komponenten führen, die Zuverlässigkeit des Produkts ernsthaft beeinträchtigen. Multi-layer ceramic capacitor (MLCC), ein gemeinsames spannungsempfindliches Element, ist empfindlicher auf Stress, insbesondere die großformatige MLCC.


Häufige Gelegenheiten zur Erzeugung mechanischer Belastungen sind:

1) Die mechanische Spannung, die durch die Spitze während des Platzierungsprozesses erzeugt wird

2) After welding, bei großer Verzugsdeformation auf der Leiterplatte, die mechanische Belastung, die entsteht, wenn sich die Plattenverformung während der Montage der gesamten Maschine erholt

3) Mechanische Spannung erzeugt durch Leiterplatte im Prozess der Segmentierung

4) Mechanische Belastung, die während der IKT-Prüfung entsteht

5) Mechanische Belastung, die beim Anziehen der Schraube entsteht

Aus der Perspektive des Zuverlässigkeitsdesigns können die Zuverlässigkeitsprobleme, die durch mechanische Beanspruchung verursacht werden, unter dem Aspekt des Layouts verbessert werden. Das Grundprinzip ist, dass die spannungsempfindlichen Komponenten, wie MLCC, im spannungsfesten Bereich berücksichtigt werden und den Hochspannungsbereich meiden sollten. Zum Beispiel beim Trennen von Brettern ist die Spannung, die in Geräten mit unterschiedlichen Layoutrichtungen erzeugt wird, unterschiedlich. Die Spannung, die in Vorrichtungen parallel zur Hilfskante erzeugt wird, ist kleiner als die senkrecht zur Hilfskante. Daher gibt es neben der Anordnung von Geräten im verbotenen Bereich auch Anforderungen an die Layoutrichtung. Ebenso haben verschiedene Verformungsrichtungen der Leiterplatte unterschiedliche Auswirkungen auf die physikalische Untersuchung. Wenn die Leiterplatte die Verformungsrichtung erzeugt, wie in der Abbildung gezeigt, ist die lange Seite der Layoutkomponente mit der Verformungsrichtung konsistent, die innere Spannung der Komponente ist groß und die Spannung in der entgegengesetzten Richtung ist klein.

PCBA

Entsprechend der Herstellung und Verwendung von elektronischen Produkten, Zuverlässigkeitssiebung kann in Endproduktsiebsiebung unterteilt werden, Prozesssiebung der Geräteproduktionslinie und Siebung vor Gebrauch durch die komplette Maschine Leiterplattenfabrik. Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung in einige häufig verwendete Screeningmethoden..

1) Visuelle und mikroskopische Screening

Visuelle Inspektion oder mikroskopische Inspektion (mikroskopische Inspektion) ist eine wichtige Siebmethode bei der Herstellung elektronischer Produkte. Es kann verwendet werden, um Schmutz, Defekte, Schäden und schlechte Verbindung zu finden und zu entfernen. Der mikroskopische Inspektionsstandard sollte entsprechend dem Hauptausfallmodus und -mechanismus vernünftig formuliert und mit dem spezifischen Fehlerprozess kombiniert werden. Jahrelange Erfahrung hat erkannt, dass diese Methode eine der einfachsten und effizientesten Methoden ist. Es ist sehr effektiv, um verschiedene Defekte auf der Spanoberfläche zu überprüfen (wie metallisierte Schichtfehler, Spanrisse, Oxidschichtqualität, Maskenqualität und Diffusionsfehler usw.), sowie innere Bleinähte, Spanschweißen und Verpackungsfehler zu beobachten. Im Ausland gibt es automatische Mikroskopiesysteme, die Rasterelektronenmikroskop und Computer verwenden.


2) Röntgenuntersuchung

Röntgenaufnahme ist eine Art zerstörungsfreies Sieb, mit dem überprüft wird, ob Rückstände in der Schale vorhanden sind, Mögliche Defekte in Klebe- und Verpackungsprozessen und Risse auf dem Chip nach dem Versiegeln des Gerätes.


3) Infrarotfilterung

Die Eigenschaften der Wärmeverteilung (Hot Spots und Hot Areas) werden durch Infrarot-Detektion oder Fotografie aufgedeckt. Wenn das Design unzumutbar ist, gibt es Fehler im Prozess und es gibt einige Fehlermechanismen in der Produktion

In einem Teil des Produkts wird ein Hot Spot oder eine Hot Zone erzeugt. Auf diese Weise können unzuverlässige Bauteile vorab gesiebt werden. Der Vorteil des Infrarot-Screenings besteht darin, dass es Bauteile im Inspektionsprozess, insbesondere bei der Inspektion großer integrierter Schaltkreise, nicht beschädigt.


4) Leistungsalterung

Power Aging ist eine sehr effektive Screening-Methode und eine der notwendigen Screening-Methoden für hochintegrierte Schaltungen. Die Alterung der Leistung kann die potenziellen Defekte von Geräten mit frühem Ausfall so schnell wie möglich beseitigen, indem übermäßige elektrische Belastungen auf die Produkte angewendet werden. Es kann die Prozessfehler, zu dünne metallisierte Folie, Kratzer und Oberflächenkontamination effektiv beseitigen, die im Geräteproduktionsprozess produziert werden. Leistungsalterung bezieht sich in der Regel auf das Platzieren von integrierten Schaltungsprodukten bei hoher Temperatur und das Anlegen von maximaler Spannung, um genügend Siebspannung zu erhalten, um frühe Ausfallprodukte bei hoher Temperatur zu beseitigen, und das Anlegen von maximaler Spannung, um genügend Pulsleistungsalterung zu erhalten. Ersteres wird hauptsächlich in kleinen digitalen Schaltungen verwendet, während letzteres in mittleren und großen integrierten Schaltungen verwendet wird, so dass die Komponenten in der Schaltung dem maximalen Stromverbrauch und Belastung unter Arbeitsbedingungen beim Altern standhalten können. Obwohl die Ultra-Power-Alterung die Alterungszeit verkürzen kann, kann es auch dazu führen, dass die momentane Last des Geräts den maximalen Nennwert überschreitet und das qualifizierte Gerät Schaden erleidet, sogar sofortige Verschlechterung oder Ausfall. Einige Produkte funktionieren möglicherweise noch vorübergehend, aber ihre Lebensdauer wird verkürzt. Daher ist es für die Überleistungsalterung nicht so, dass mehr Überlastung effektiver ist, sondern die beste Überlastung sollte ausgewählt werden. Gegenwärtig besteht die konsistentere Methode darin, die maximale Nennleistung auf das Gerät anzuwenden und die Alterungszeit angemessen zu verlängern, was eine vernünftigere Abschirmmethode zur Alterung der elektrischen Leistung ist.


5) Temperaturzyklus und Temperaturschockabschirmung

Temperaturzyklen können den Fehler beschleunigen, der durch thermische Fehlanpassung zwischen Materialien verursacht wird. Mögliche Defekte wie z.B. Spanmontage, Verkleben, Verpackung und metallisierte Folie auf der Oxidschicht können durch Temperaturzyklus abgeschirmt werden. Typical conditions for temperature cycle screening are - 55~+155 ℃ or - 65~+200 ℃ for 3 or 5 cycles. Jeder Zyklus muss 30min bei der höchsten oder niedrigsten Temperatur gehalten werden, und die Übertragungszeit ist 15min. Die AC- und DC-Parameter sind nach der Prüfung zu prüfen. Thermische Schockabschirmung ist eine effektive Methode, um die Festigkeit von integrierten Schaltungen mit scharfen Temperaturänderungen zu bestimmen. Zum Beispiel, zwei Wassertanks von 100 ℃ und 0 ℃ sind gesetzt, die nach dem Einweichen im Hochtemperaturtank für 15s herausgenommen werden, und dann in den Tieftemperaturtank für mindestens 5s innerhalb 3s bewegt, und dann in den Hochtemperaturtank innerhalb 3s bewegt. 5-mal wiederholen. Für einige Produkte, wenn die thermischen Ausdehnungs- und Kontraktionseigenschaften der Innenteilmaterialien nicht übereinstimmen, oder die Teile haben Risse, oder die von den Armen verursachten Mängel SMTProzess, Die frühen Ausfallteile können im Voraus unter der Temperatureinwirkung der wechselnden Umgebung der hohen und niedrigen Temperatur versagen lassen. Diese Methode hat eine gute Siebwirkung.


6) Hochtemperaturspeichersiebung

Hohe Temperatur kann die chemische Reaktion im Inneren des Produkts beschleunigen. Wenn sich Wasserdampf oder verschiedene schädliche Gase in der Hülle des integrierten Schaltungspakets befinden, oder die Chipoberfläche nicht sauber ist oder es verschiedene Metallkomponenten an der Bindungsstelle gibt, treten chemische Reaktionen auf, und Hochtemperaturspeicherung kann diese Reaktionen beschleunigen. Da diese Siebmethode einfach zu bedienen ist, in Chargen durchgeführt werden kann, einen guten Siebeffekt und geringe Investitionen hat, ist sie weit verbreitet.


7) Arbeitssiebung bei hohen Temperaturen

Das Hochtemperatur-Arbeitssieb umfasst im Allgemeinen drei Siebverfahren: Hochtemperatur-DC statisch, Hochtemperatur AC dynamische und Hochtemperatur Reverse Bias, Das ist sehr effektiv, um den Fehler zu beseitigen, der durch die potenziellen Defekte auf der Geräteoberfläche verursacht wird, Körper und Metallisierungssystem. Hochtemperatur-Reverse Bias ist ein Test zum Hinzufügen von Reverse Bias Arbeitsspannung bei hoher Temperatur. Es wird unter der gemeinsamen Aktion von Hot Spots durchgeführt, der dem tatsächlichen Betriebszustand sehr nahe kommt. Daher, die Wirkung von Leiterplatte Siebung ist besser als die der einfachen Hochtemperaturlagerung.