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Tecnologia PCBA

Tecnologia PCBA - Requisiti di layout del dispositivo considerando la deformazione assebmly del PCB

Tecnologia PCBA

Tecnologia PCBA - Requisiti di layout del dispositivo considerando la deformazione assebmly del PCB

Requisiti di layout del dispositivo considerando la deformazione assebmly del PCB

2023-01-10
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Author:iPCB

Nel processoo di SMTMontaggio PCB, prova, trasporto e utilizzo, la corrispondente tensione meccanica sarà inevitabilmente generata. Quando lo sforzo meccanico supera il limite di tensione di alcuni componenti e cablaggio, porterà a crepe nei componenti, e anche portare a crepe e guasti dei componenti, pregiudicando gravemente l'affidabilità del prodotto. Multi-layer ceramic capacitor (MLCC), un elemento comune sensibile allo stress, è più sensibile allo stress, in particolare la MLCC di grandi dimensioni.


Le occasioni comuni per generare stress meccanici includono:

1) Lo stress meccanico generato dalla punta durante il processo di posizionamento

2) After welding, se c'è grande deformazione di warpage sul Scheda PCB, lo sforzo meccanico generato quando la deformazione della piastra recupera durante il montaggio dell'intera macchina

3) stress meccanico prodotto dal pcb nel processo di segmentazione

4) stress meccanico generato durante la prova ICT

5) stress meccanico generato durante il serraggio della vite

Dal punto di vista della progettazione di affidabilità, i problemi di affidabilità causati dalle sollecitazioni meccaniche possono essere migliorati dall'aspetto del layout. Il principio di base è che i componenti sensibili allo stress, come MLCC, dovrebbero essere considerati nella zona a prova di stress ed evitare l'area ad alto stress. Ad esempio, quando si dividono le tavole, lo stress generato in dispositivi con direzioni di layout diverse è diverso. Lo sforzo generato nei dispositivi paralleli al bordo ausiliario sarà più piccolo di quelli perpendicolari al bordo ausiliario. Pertanto, ci sono anche requisiti per la direzione del layout oltre a non disporre dispositivi nell'area vietata. Allo stesso modo, diverse direzioni di deformazione del PCB hanno effetti diversi sull'esame fisico. Quando il PCB produce la direzione di deformazione come mostrato nella figura, il lato lungo del componente di layout è coerente con la direzione di deformazione, lo sforzo interno del componente è grande e lo sforzo nella direzione opposta è piccolo.

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Secondo la produzione e l'uso di prodotti elettronici, Lo screening dell'affidabilità può essere diviso in screening del prodotto finito, Screening di processo della linea di produzione del dispositivo e screening prima dell'uso da parte della macchina completa Fabbrica PCB. Di seguito una breve introduzione ad alcuni metodi di screening comunemente utilizzati.

1) Screening visivo e microscopico

L'ispezione visiva o l'ispezione microscopica (ispezione microscopica) è un metodo di screening importante nella produzione di prodotti elettronici. Può essere utilizzato per trovare e rimuovere sporcizia, difetti, danni e scarsa connessione. Lo standard di ispezione microscopica dovrebbe essere ragionevolmente formulato in base al modo e al meccanismo di guasto principale e combinato con il processo di guasto specifico. Anni di esperienza ha riconosciuto che questo metodo è uno dei metodi più semplici ed efficienti. È molto efficace per controllare i vari difetti sulla superficie del chip (quali difetti dello strato metallizzato, crepe del chip, qualità dello strato di ossido, qualità della maschera e difetti di diffusione, ecc.), così come l'osservazione della cucitura interna del piombo, saldatura del chip e difetti di imballaggio. Nei paesi stranieri, ci sono sistemi automatici di microscopia che utilizzano microscopio elettronico di scansione e computer.


2) Screening a raggi X

Raggi X è una sorta di screening non distruttivo, che viene utilizzato per verificare se ci sono residui nel guscio, potenziali difetti nei processi di incollaggio e confezionamento e crepe sul chip dopo la sigillatura del dispositivo.


3) Filtraggio infrarosso

Le caratteristiche della distribuzione del calore (punti caldi e aree calde) sono rivelate dal rilevamento infrarosso o dalla fotografia. Quando il design è irragionevole, ci sono difetti nel processo e ci sono alcuni meccanismi di guasto nella produzione

In una parte del prodotto verrà generato un punto caldo o una zona calda. In questo modo, i componenti inaffidabili possono essere pre-vagliati. Il vantaggio dello screening a infrarossi è che non danneggia i componenti nel processo di ispezione, soprattutto nell'ispezione di circuiti integrati su larga scala.


4) Invecchiamento energetico

L'invecchiamento energetico è un metodo di screening molto efficace e uno dei metodi di screening necessari per circuiti integrati ad alto livello. L'invecchiamento energetico può eliminare i potenziali difetti dei dispositivi di guasto precoce il prima possibile applicando eccessivo stress elettrico ai prodotti. Può efficacemente eliminare i difetti di processo, film metallizzato troppo sottile, graffi e contaminazione superficiale prodotti nel processo di produzione del dispositivo. L'invecchiamento di potere di solito si riferisce al posizionamento dei prodotti del circuito integrato ad alta temperatura e all'applicazione della tensione massima per ottenere abbastanza stress di screening per eliminare i prodotti di guasto precoce ad alta temperatura e applicare la tensione massima per ottenere abbastanza invecchiamento di potenza di impulso. Il primo è utilizzato principalmente in circuiti digitali di piccola scala, mentre il secondo è utilizzato in circuiti integrati di media e grande scala, in modo che i componenti del circuito possano sopportare il massimo consumo energetico e stress in condizioni di lavoro durante l'invecchiamento. Anche se l'invecchiamento ultra-potenza può accorciare il tempo di invecchiamento, può anche far sì che il carico istantaneo del dispositivo superi il valore nominale massimo e causare il dispositivo qualificato a subire danni, anche il deterioramento o la rottura istantanei. Alcuni prodotti possono ancora funzionare temporaneamente, ma la loro durata è ridotta. Pertanto, per l'invecchiamento di sovrapotenza, non è che più sovraccarico sia più efficace, ma dovrebbe essere selezionato il miglior sovraccarico. Allo stato attuale, il metodo più coerente è quello di applicare la potenza nominale massima al dispositivo ed estendere opportunamente il tempo di invecchiamento, che è un metodo di screening di invecchiamento di potenza elettrica più ragionevole.


5) Ciclo della temperatura e screening dello shock termico

Il ciclo della temperatura può accelerare il guasto causato da disallineamento termico tra i materiali. Potenziali difetti come il montaggio di chip, legame, L'imballaggio e il film metallizzato sullo strato di ossido possono essere schermati attraverso il ciclo della temperatura. Typical conditions for temperature cycle screening are - 55~+155 ℃ or - 65~+200 ℃ for 3 or 5 cycles. Ogni ciclo deve essere mantenuto per 30 minuti alla temperatura più alta o più bassa, e il tempo di trasferimento è di 15min. I parametri AC e DC devono essere testati dopo la prova. Lo screening degli shock termici è un metodo efficace per determinare la forza dei circuiti integrati con forti cambiamenti di temperatura. Per esempio, due serbatoi d'acqua da 100 „ƒ e 0 „ƒ sono impostati, che sono presi fuori dopo l'ammollo nel serbatoio ad alta temperatura per 15s, e poi spostato nel serbatoio a bassa temperatura per almeno 5s entro 3s, e poi spostato nel serbatoio ad alta temperatura entro 3s. Ripetere per 5 volte. Per alcuni prodotti, se le proprietà termiche di espansione e contrazione dei materiali delle parti interne non corrispondono, o le parti hanno crepe, o i difetti causati dai poveri SMTprocess, Le parti di guasto precoce possono essere fatte fallire in anticipo sotto l'impatto della temperatura dell'ambiente alternato ad alta e bassa temperatura. Questo metodo ha un buon effetto di screening.


6) Controllo di stoccaggio ad alta temperatura

L'alta temperatura può accelerare la reazione chimica all'interno del prodotto. Se c'è vapore acqueo o vari gas nocivi nel guscio del pacchetto del circuito integrato, o la superficie del chip non è pulita, o ci sono diversi componenti metallici nel punto di legame, si verificheranno reazioni chimiche e lo stoccaggio ad alta temperatura può accelerare queste reazioni. Perché questo metodo di screening è facile da usare, può essere eseguito in lotti, ha un buon effetto di screening e un investimento basso, quindi è ampiamente usato.


7) Controllo di lavoro ad alta temperatura

Lo screening di lavoro ad alta temperatura comprende generalmente tre metodi di screening:, bias inverso dinamico AC ad alta temperatura e inverso ad alta temperatura, che è molto efficace per eliminare il guasto causato dai potenziali difetti sulla superficie del dispositivo, Corpo e sistema di metallizzazione. La polarizzazione inversa ad alta temperatura è una prova di aggiunta della tensione di lavoro inversa di polarizzazione ad alta temperatura. Viene effettuato nell'ambito dell'azione congiunta di punti caldi, che è molto vicino allo stato di lavoro effettivo. Pertanto, l'effetto di Scheda PCB lo screening è migliore di quello di semplice stoccaggio ad alta temperatura.