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Dati PCB

Dati PCB - Invecchiamento e deterioramento della resistenza del giunto di saldatura del pcb fr4

Dati PCB

Dati PCB - Invecchiamento e deterioramento della resistenza del giunto di saldatura del pcb fr4

Invecchiamento e deterioramento della resistenza del giunto di saldatura del pcb fr4

2023-02-28
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Author:iPCB

1. Invecchiamento del giunto di saldatura

Dopo il completamento della saldatura del pcb fr4, la struttura cristallina della lega principale del giunto di saldatura non sarà stabile e aumenterà gradualmente con il tempo per ridurre lo stress interno causato da molti confini (di solito i confini sono la concentrazione di impurità, alta energia e scarsa stabilità). Anche a temperatura ambiente, la temperatura di ricristallizzazione richiesta per le comuni leghe eutettiche è stata superata. Man mano che la dimensione del grano aumenta e il limite diminuisce, la concentrazione di impurità nel limite aumenta relativamente. Una volta che la durata di affaticamento del giunto di saldatura ha consumato il 25%, Microvoid apparirà nel bordo. Tuttavia, quando la vita a fatica è consumata del 40%, si deteriorerà ulteriormente e produrrà microcrack, che renderà il giunto di saldatura ancora più debole.

fr4 pcb

2. disallineamento CTE

Una volta che la differenza di disallineamento CTE del coefficiente di espansione termica globale dei tre membri (perno, saldatura, superficie del cuscinetto) è grande, anche il deterioramento della resistenza del giunto di saldatura accelererà. Per esempio, il CTE del BGA ceramico stesso è 2ppm/℃, ma il CTE del circuito FR-4 è 14ppm/℃. La forza di saldatura tra i due non è facile per essere molto buono. Per quanto riguarda il disallineamento CTE locale, si verifica spesso, come 17 ppm/℃ per il rame, 18 ppm/℃ per la ceramica, e 20 ppm/℃ per Alloy42. Tuttavia, l'effetto del disallineamento CTE locale è leggermente inferiore a quello del disallineamento complessivo di cui sopra. A volte anche il Sn63/Pb37 molto omogeneo ha aree ricche di stagno e piombo nel suo tessuto (ci saranno anche 6 ppm/℃ disallineamento CTE interno tra loro).


3. Esempio di modalità di guasto

1) Saldatura a freddo

Si riferisce alla pasta di saldatura sul pad pcb fr4 al piede della palla durante Reflow, che non è completamente fusa con la palla a causa del calore insufficiente. In questo momento, la superficie sferica presenterà un aspetto granulare ruvido e si verificherà anche il collo. Generalmente, la palla interna sul fondo della pancia è più incline alla saldatura a freddo.


2) Il cuscinetto di saldatura stesso è privo di stagno

Si riferisce al fatto che la superficie del cuscinetto a sfera nell'area BGA della scheda PCB è contaminata da sostanze estranee, in modo che la pasta di saldatura non possa reagire con il pad di base. Quando lo stagno non può essere mangiato, la pasta di saldatura sarà sciolta e assorbita dal piede palla, con conseguente circuito aperto. Tuttavia, questo fenomeno può anche essere causato dalla flessione e deformazione della piastra portante. Quando ENIG viene utilizzato per la superficie del pad PCB, lo strato caricato al nichel presenterà anche la stessa situazione avversa una volta che si verifica la malattia del pad nero.


3) Drop ball

Si riferisce al fatto che l'elemento BGA non è stato piantato saldamente prima, è stato riscaldato durante il montaggio a valle e la saldatura, ed è stato tirato con forza esterna e separato dal collo, che è stato causato da sollecitazioni termiche meccaniche. Tuttavia, il piedino del pcb fr4 è spesso ben saldato e meno mancante.


4) Concedere un obiettivo

Il piede della palla non è stato saldamente piantato nel processo di semina della palla sulla piastra portante, o è stato successivamente colpito da una forza esterna e ha perso la palla. Questo svantaggio può essere facilmente trovato nei raggi X o test di sistema o circuito (ICT), ma se è utilizzato solo per il calore

dissipazione o messa a terra comune, non importa la palla interna, è un'altra questione.


5) Curvatura della piastra portante

In realtà, in futuro il calore della saldatura senza piombo aumenterà notevolmente, non solo il grande pcb fr4 sarà deformato, ma anche la piastra portante organica stessa non sarà in grado di sfuggire alla deformazione deformante e costringerà anche il piede della palla addominale inferiore a fluttuare con l'altezza. Sebbene la piastra della piastra portante sia resina Tg180 BT, è abbastanza diversa dal CTE del chip caricato nella guarnizione interna; Pertanto, quando il calore senza piombo è troppo, la piastra portante si piega verso l'alto, causando i quattro angoli dei piedi della palla da allungare o sospendere. Anche se la saldatura è saldamente saldata, l'area di contatto della saldatura diventerà più piccola e la resistenza sarà insufficiente a causa dello sforzo e dell'allungamento, che fanno sì che il progettista non osa posizionare 1/0 del piede palla ai quattro angoli. Questo tipo di fenomeno anormale è più probabile che si verifichi in grandi BGA.


6) Danni causati da forza meccanica esterna

Il circuito stampato subisce spesso danni accidentali durante il montaggio o la prova e quando il BGA diventa grande, anche il piede della palla sarà danneggiato durante la sua prova, che influenzerà la resistenza dei giunti di saldatura successivi. Anche dopo aver completato l'assemblaggio di PCBA, sarà ancora accidentalmente colpito da forze esterne e a volte anche il pad di rame sulla superficie del PCB verrà tirato su e galleggiato via. Per motivi di sicurezza, possiamo utilizzare la colla inferiore o la colla angolare ai quattro angoli come mezzo di sicurezza, o anche aumentare l'area del pad angolare o trasformarlo in un pad ovale lungo. Tuttavia, poiché il progettista utilizza solo software commerciale pronto, questo metodo non è facile da implementare.


7) Calore di saldatura insufficiente

Quando il calore assorbito dalla palla nel fondo ventre è insufficiente, la palla stessa non può sciogliersi in liquido, in modo che non possa guarire con la pasta di saldatura e la sua forma del pcb fr4 sarà difficile mostrare il normale stato di appiattimento e accorciamento normali.