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Blogue PCB - Fr4 la production de circuits imprimés rencontre des températures élevées

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Blogue PCB - Fr4 la production de circuits imprimés rencontre des températures élevées

Fr4 la production de circuits imprimés rencontre des températures élevées

2023-03-07
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Author:iPCB

1. Soudure arrière simulée

En général, le processus d'assemblage PCBA en aval a environ cinq expériences de chauffage, à savoir:

(1) la pâte à souder et la distribution sont imprimées sur le devant et soudées à l'air chaud.

(2) retournez le revers, puis soudez la pâte à souder en arrière.

(3) les composants de la broche doivent être soudés par ondes.

(4) peut faire 1 - 2 retouches et soudures de réparation.

Par conséquent, la plupart des fabricants de composants exigent que les plaques vides des fabricants de plaques fr4 simulent également plus de cinq reflux selon une courbe de reflux spécifique comme critère de référence pour savoir si elles peuvent résister à une chaleur intense. En effet, même si le panneau multicouche d'ébauche peut passer cinq essais simulant une soudure arrière, il est difficile de garantir la sécurité du personnel d'assemblage lors de l'opération de soudure arrière et il y aura encore un certain taux d'éclatement dans l'installation réelle. La raison principale est due à la contrainte supplémentaire des composants sur la plaque.

Plaque fr4

Plaque fr4

Le vent d'un four de rétrosoudage à air chaud est généralement d'environ 50 - 60â plus élevé que le vent descendant de la tôle. Le but du vent arrière est de conserver la chaleur de base de la plaque et il n'est tout simplement pas nécessaire de conserver la même chaleur que le vent de face pour éviter le gaspillage d'énergie inutile et la destruction de la plaque. De plus, il est également possible de réduire les fortes blessures thermiques aux soudeurs de la première face et les risques de chute de pièces lorsque la face opposée est soudée une deuxième fois. Cependant, ces différences thermiques des plaques supérieure et inférieure vont inévitablement conduire à des différences de dilatation thermique de part et d'autre de la plaque fr4 et à l'apparition d'un léger bourrelet en arc de cercle bombé de la face de la plaque lors du soudage de la face arrière, ce qui va entraîner des contraintes de traction entre L'ensemble compact et la PCB fr4. En particulier, l'énorme chaleur obtenue par l'intégration de la température et du temps de reflux non seulement dépasse largement la TG de la tôle, mais fait également passer celle - ci d'un état de verre inférieur à TG Isla ± - 1 à un état de caoutchouc souple supérieur à TG Isla ± - 2. À ce stade, une fois qu'un grand nombre de contraintes locales apparaissent, cela provoque des cloques et des explosions sur la surface des plaques multicouches épaisses.


2. Faiblesse du genou en caoutchouc de plaque d'acier

Le taux de dilatation thermique (CTE) de la puce à l'intérieur de la plaque est seulement de 3 - 4 ppm / mâ lorsque la plaque est équipée de plusieurs grandes brides frontales BGA ou qfn, ce qui forcera les axes X et y à atteindre 15 PPM / mâ. Pendant la soudure arrière, la plaque porteuse doit être tirée vers le haut et déformée. La déformation vers le Haut de ces plaques porteuses et la flexion vers le bas de la carte mère de PCB fr4, si elles sont tirées l'une sur l'autre, endommageront inévitablement les points de soudure et les plaques d'extension. La tôle a un principe de chauffage non écrit selon lequel la résine double l'énergie de réaction lorsque la température augmente de 10 â et est maximale en volume et en masse lors du reflux thermique? Le degré de chauffage est également beaucoup plus élevé que celui des différents composants sur la plaque. En fait, la plaque fr - 4 est inférieure à celle de l'îlot TG. À l'état de verre, le CTE atteint 55 - 60 PPM / â sur l'axe Z, bien au - dessus des 14 - 15 PM / â sur les axes X et Y.

Direction du serrage du tissu de fibre de verre. Une fois sur une île. A l'état caoutchouteux, dont l'axe Z a un cte supérieur à 250 PM / â, toute contrainte locale non uniforme sur la surface de la plaque peut provoquer des cloques ou des éclats de la couche externe.


3. Emplacement et raison de la plaque explosive facile

(1) grande surface de cuivre de la couche interne

En raison du coefficient de dilatation thermique (CTE) du cuivre (Cte de seulement 17 PM / â) et de la direction Z trop éloignée de la résine, une grande surface de cuivre peut facilement exploser sous une lumière intense (se référant à l'intégration de la température et du temps). La solution consiste à disposer délibérément plusieurs trous traversants non fonctionnels comme rivets dans de grandes zones de cuivre, ce qui contribue non seulement à la dissipation de la chaleur, mais réduit également les catastrophes explosives des plaques épaisses multicouches. Cependant, le problème précédent est que la qualité du cuivre poreux PTH doit être suffisamment bonne pour que son allongement soit contrôlé à plus de 20% pour être significatif. En fait, en raison des énormes progrès actuels dans le processus de cuivrage, il n'est pas difficile pour les excellents fournisseurs de fluides pharmaceutiques d'avoir un allongement de la couche de cuivre de plus de 30%. Les derniers résultats des négociations actuelles entre les fabricants de panneaux de fond et les clients en aval sont provisoirement fixés à 18% comme limite inférieure du processus de fabrication. À l'avenir, sous la pression de la prévalence du soudage sans plomb, il atteindra tôt ou tard la spécification minimale de 20%. Cela dit, il existe encore de nombreux fournisseurs de processus de cuivrage de deuxième et troisième fils dont la qualité est bien en deçà des exigences actuelles de 18% pour les tôles épaisses et même de 15% pour les tôles multicouches en général. Bien sûr, la gestion des cuves de bronzage sur site et la vérification de la qualité du cuivre du trou PCB fr4 ne peuvent pas non plus se permettre de réduire l'expansion et la fissuration de la plaque dans le reflux sans plomb. Dans le cas d'une grande surface de cuivre, de nombreuses personnes réagissent intuitivement avec un film interne brun - noir pauvre et une adhérence insuffisante si une plaque éclate. Cependant, lorsque les microtranches sont bien faites et que les fissures ont été remplies deux fois de colle et finement broyées dans les fissures, il est clair si les fissures sont causées par la couche noircie de la Feuille de cuivre. Pas besoin de perdre du temps du tout.


(2) Zone dense de trous traversants

Par exemple, si le tapis à billes et les nombreux trous de passage denses qui se connectent à la couche interne inférieure du gros ventre BGA ne sont pas obstrués avant la soudure arrière, une grande quantité d'énergie thermique provenant du vent inférieur entrera dans l'air, entraînant une augmentation de la chaleur des parties supérieure et inférieure qui est difficile à dissiper. Bien sûr, il est facile de provoquer une explosion localisée de la tôle lors d'une double souffrance, et même les points de soudure des pieds de balle surchaufferont. De plus, lorsque la tôle est retournée pour une re - soudure secondaire, elle peut également entraîner une refusion ou une diminution de la résistance des points de soudure précédents. Pour les connecteurs multibroches, qu'il s'agisse d'un soudage à la vague traditionnel ou d'un soudage à l'arrière avec une pâte à souder PIH, il y a des contraintes supplémentaires qui peuvent facilement éclater, ce qui est également un problème très difficile. Cependant, lorsque la plaque finie veut boucher ces trous avec de la peinture verte pour isoler l'air chaud, on peut dire que le travail est ardu et difficile, et personne ne peut être sûr qu'il est complètement rempli sans défauts. Quant à ceux qui utilisent une résine spéciale de bonne qualité comme garnissage, le coût est trop élevé pour le fabricant moyen de cartes de circuit imprimé. Dans le traitement de surface humide des plots de soudure ultérieurs des Vias non bouchés fermement, il est difficile d'empêcher la pénétration de liquide médicamenteux. Même pendant le processus de pulvérisation d'étain, les scories d'étain peuvent être pressées à l'intérieur, formant un danger caché. Tout défaut dans le processus PCB fr4 peut entraîner des blessures mortelles ultérieures. Quant à la zone d'insertion multibroches du connecteur, bien qu'elle soit également poreuse et dense, elle est beaucoup moins désastreuse et douloureuse que la peur d'un retour d'air chaud "qui dure 90 secondes au - dessus du point de fusion" en raison de l'utilisation d'un soudage par vague ou d'un soudage sélectif à chaleur intense et courte sur une seule face (temps de chaleur intense de seulement 4 à 5 secondes) par les demi - corps thaïlandais. En outre, le corps de script de pièce peut également aider à absorber et à dissiper la chaleur, réduisant ainsi la probabilité d'éclatement de la plaque.


(3) cloquage local de la couche externe

Les plaques multicouches ont sauté de la manière traditionnelle de pressage jetable. Qu'il s'agisse d'un béton laminé ou d'un laminage de film, ou d'un pressage progressif non HDI de panneaux multicouches d'ordre supérieur, la vitesse de chauffage et la chaleur de la couche externe dans le soudage arrière doivent être beaucoup plus élevées que celles du panneau de noyau interne. Ainsi, une fois que le four de soudure arrière de l'assembleur aval n'est pas idéal, ou que sa courbe de soudure arrière perpétue encore les anciennes pratiques inappropriées de plombage, voire ignore les nouveaux concepts de soudure arrière sans plomb, tels que le chauffage lent, le long temps d'absorption de chaleur, la température de pointe plate, En raison de l'ignorance du personnel d'assemblage, il deviendra inévitablement un nombre considérable de disques de rupture défectueux. Souvent, les fabricants de tôles fr4 ont une compréhension moins profonde des principes de la soudure arrière en aval, tandis que la peur de la soudure arrière sans plomb dans l'industrie de l'assemblage est généralement mal comprise et a toujours pris la position de l'acheteur avec fermeté. Une fois que la plaque a explosé, il faut blâmer l'usine de PCB fr4. Ainsi, le spectacle de l'absence d'erreurs et de l'absence d'erreurs dans l'indemnisation de la déforestation continue! La plupart de ces vésicules externes localisées sont situées à proximité de grands BGA ou qfn, en particulier les qfn faibles et sans pattes, qui sont les plus susceptibles de poser des problèmes. En ce qui concerne l'anneau de PTH interne à trous enterrés, a - t - il subi un bon traitement d'oxydation noire avant que la couche externe ne soit pressée? Même si c'est fait, mais la zone de l'anneau de trou est trop petite et pas assez d'adhérence, peut - il réussir à percer? C'est aussi le problème. D'autres zones où les trous traversants sont denses, telles que les bords et les coins de la plaque, sont également des zones à haut risque et la probabilité de problèmes avec trop de chaleur n'est pas faible.


(4) Plusieurs explosions de plaques causées par des températures élevées

Le soudage sans plomb du PCB fr4 continuera la pratique précédente, principalement par reflux de pâte à souder double face SMT, plus le soudage par ondes de transfert ou le soudage par surtension sélectif partiel. Si le traitement de surface des plots de fr4 PCB est une pulvérisation sans plomb - étain, cela signifie une autre soudure à la vague. Sous 3 - 4 épisodes de chaleur intense, les plaques multicouches sont déjà en danger. Une fois que la feuille a été placée trop longtemps, entraînant une accumulation d'énergie de contrainte, ou qu'elle n'a pas été cuite après pressage pour éliminer les contraintes, les différences de Cte entre les éléments de la feuille (fibres de verre, résine, couche de cuivre) et les autres éléments apparaîtront progressivement et créeront un comportement de libération de contrainte, ou pire lorsque la feuille finie est aspirée dans l'eau; Une fois que vous avez la chance de vous détendre et de vous évaporer à cause de la chaleur, vous exposez bien sûr votre nature et causez des dommages immédiats à la contrainte. À ce stade, si une cuisson appropriée peut être effectuée avant le reflux, l'apparition de l'éclatement de la plaque peut être réduite. Si d'autres fortes chaleurs apparaissent après les trois soudures classiques décrites ci - dessus, telles que la soudure de rattrapage par soudure arrière ou par soudure ondulée, ou la soudure de rattrapage retravaillée par remplacement de la partie active, cela peut provoquer une explosion de la tôle que l'opérateur ne peut pas manipuler par négligence. Selon la longue expérience de la ligne de production, le reflux sans plomb endommage les panneaux multicouches environ 2 à 3 fois plus que le soudage par crête sans plomb. Par conséquent, une fois que certains défauts de soudage localisés ont été découverts, le soudage à la main doit être utilisé autant que possible pour remplacer le soudage par refusion et le soudage par crête qui étaient à l'origine remontés en ligne par une grande action sur fr4 PCB.