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Blogue PCB - Fr4 - vieillissement et détérioration de la résistance des points de soudure PCB

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Blogue PCB - Fr4 - vieillissement et détérioration de la résistance des points de soudure PCB

Fr4 - vieillissement et détérioration de la résistance des points de soudure PCB

2023-02-28
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Author:iPCB

1. Vieillissement des points de soudure

Une fois la soudure PCB fr4 terminée, la structure cristalline de l'alliage principal du point de soudure sera instable et augmentera progressivement au fil du temps pour réduire les contraintes internes causées par de nombreuses limites (généralement les limites sont une forte concentration d'impuretés, une énergie élevée et une mauvaise stabilité). Même à température ambiante, la température de recristallisation requise pour les alliages eutectiques ordinaires est dépassée. À mesure que la taille des grains augmente et que les limites diminuent, la concentration d'impuretés dans les limites augmente relativement. Une fois que la durée de vie en fatigue du point de soudure est épuisée de 25%, des micropores apparaissent aux limites. Cependant, lorsque la durée de vie en fatigue est consommée à 40%, elle se détériore davantage et crée des microfissures qui rendront les points de soudure plus fragiles.

Fr4 carte de circuit imprimé

2. Cte ne correspond pas

La dégradation de la résistance du point de soudure sera également accélérée dès que la différence de désadaptation cte du coefficient de dilatation thermique global des trois éléments (broches, soudures, surfaces de Plots) sera importante. Par example, le Cte d'un BGA céramique est lui - même de 2 PPM / â, mais celui d'une carte fr - 4 est de 14 PPM / â. La force de soudage entre les deux n'atteint pas facilement un bon niveau. Quant à la désadaptation cte locale, elle se produit fréquemment, par example à 17 PPM / â pour le cuivre, 18 PPM / â pour la céramique et 20 ppm / â pour alloy42. Cependant, l'effet de la désadaptation cte locale est légèrement inférieur à celui de la désadaptation globale décrite ci - dessus. Parfois, même avec un sn63 / pb37 très homogène, il y a des zones riches en étain et en plomb dans ses tissus (il y aura également un décalage cte interne de 6 PPM / â entre eux).


3. Exemples de modes de défaillance

1) soudure à froid

Se réfère à la pâte à souder sur le Plot PCB fr4 au fond de la bille de soudure pendant le processus de reflux, qui n'a pas été complètement fusionné avec la bille de soudure en raison du manque de chaleur. À ce stade, la surface sphérique aura un aspect granuleux rugueux et des contractions cervicales se produiront également. Habituellement, la sphère interne à la base de l'abdomen est plus facile à souder à froid.


2) le PAD lui - même n'a pas d'étain

Signifie que la surface du plot de bille dans la zone BGA de la carte PCB est contaminée par un corps étranger, ce qui rend la pâte incapable de réagir avec le plot de base. Lorsque l'étain ne peut pas être mangé, la pâte à souder est fondue et absorbée par le pied de la balle, ce qui entraîne un circuit ouvert. Cependant, ce phénomène peut également être causé par la flexion et le gauchissement de la plaque porteuse. Lorsque l'enig est utilisé sur la surface des plots de PCB, la même mauvaise condition se produit avec la couche de nickel une fois que la maladie des plots noirs apparaît.


3) boules suspendues

Il s'agit de l'élément BGA qui n'était pas fixé fermement auparavant, qui a été réchauffé lors de l'assemblage et du soudage en aval et qui a été tiré par une force extérieure et séparé de son col, ce qui est dû à des contraintes thermomécaniques. Cependant, les repose - pieds de fr4 PCB sont généralement bien soudés et manquent moins.


4) abandonner un objectif

Lors de l'ensemencement de la balle sur la plaque porteuse, le pied de la balle n'est pas fermement planté ou la balle est ensuite perdue lorsqu'elle est frappée par une force extérieure. Cet inconvénient est facile à détecter dans les rayons X ou les tests de systèmes ou de circuits (TIC), mais s'il est utilisé uniquement pour le chauffage.

Dissipation ou mise à la terre commune, cela n'a rien à voir avec la balle intérieure, c'est autre chose.


5) gauchissement de la plaque porteuse

En fait, la chaleur de soudage sans plomb augmentera considérablement à l'avenir, non seulement le gros PCB fr4 se déformera, mais la plaque porteuse organique elle - même ne peut pas échapper à la déformation de la déformation de la déformation de la déformation de la déformation de la déformation de la déformation de la déformation de la déformation, Mais elle forcera également le pied de la balle inférieure Bien que la plaque portant la plaque soit en résine tg180bt, elle est très différente du Cte d'une puce chargée dans un joint interne; Ainsi, lorsque la chaleur sans plomb est excessive, la plaque porteuse se courbe vers le haut, ce qui provoque l'étirement ou la suspension des quatre coins du pied de la balle. Même si la soudure est solide, la zone de contact de la soudure devient plus petite et moins résistante en raison de l'influence de la contrainte et de l'allongement, ce qui empêche les concepteurs de placer des pieds à billes de 1 / 0 aux quatre coins. Cette anomalie est plus susceptible de se produire dans les grands BGA.


6) Dommages causés par la force mécanique externe

Les cartes subissent souvent des dommages accidentels lors de l'assemblage ou des tests, et lorsque le BGA devient grand, le pied de la balle peut également se blesser lors des tests, ce qui affectera la résistance des points de soudure suivants. Même après avoir terminé l'assemblage du PCBA, il est toujours accidentellement frappé par des forces extérieures et parfois même les patins de cuivre de la surface du PCB sont tirés et dérivent. Pour plus de sécurité, nous pouvons utiliser de la colle de fond ou de la colle d'angle à quatre coins comme moyen de sécurité, ou même augmenter la surface du coussin d'angle ou le transformer en un long coussin ovale. Cependant, cette approche n'est pas facile à mettre en œuvre car les concepteurs n'utilisent que des logiciels commerciaux prêts à l'emploi.


7) chaleur insuffisante de soudure

Lorsque la chaleur absorbée par la balle à la base de l'abdomen n'est pas suffisante, la balle elle - même ne peut pas fondre en liquide et ne peut donc pas guérir avec la pâte à souder, sa forme fr4 PCB aura du mal à prendre un état normal d'aplatissement normal et de raccourcissement.