精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
最も信頼性の高いPCB&PCBAカスタムサービスファクトリー。
PCBブログ

PCBブログ - fr 4プリント基板の生産が高温に遭遇

PCBブログ

PCBブログ - fr 4プリント基板の生産が高温に遭遇

fr 4プリント基板の生産が高温に遭遇

2023-03-07
View:180
Author:iPCB

1.模擬裏面溶接

一般的に、下流のPCBA組立プロセスは、約5つの加熱体験、すなわち:

(1)半田ペーストとディスペンサーを前面に印刷し、熱風溶接を行う。

(2)裏面を反転させ、ペーストを溶接して戻す。

(3)ピン部品は波形溶接を採用しなければならない。

(4)1〜2回の再加工と再溶接を行うことができる。

そのため、多くのコンポーネント製造業者は、fr 4板製造業者の空板も、強い熱に耐えられるかどうかの基準として、特定の還流曲線に基づいて5回以上の還流をシミュレーションすることを要求している。実際には、ブランク多層板が5回の模擬裏面溶接の試験に合格できても、組立者の裏面溶接操作における安全を保証することは難しく、実際の取り付けにおいても一定の破裂率がある。主な原因は、プレート上のアセンブリの追加応力によるものです。

fr 4板

fr 4板

熱風裏溶接炉の風上は通常、板材の風下より50〜60Å程度高い。追い風の目的はプレートの基本的な熱を維持することであり、逆風と同じ熱を維持する必要はまったくなく、不要なエネルギー浪費とプレートの破壊を避けるためである。また、裏面に2回目の溶接を行うと、片面溶接者への強い熱傷害や部品落下の可能性も減らすことができる。しかし、これらの上下板の熱差は必然的にfr 4板の両側の熱膨張差をもたらし、裏面溶接中に板面のわずかな隆起円弧突起が現れ、これはコンパクトアセンブリとfr 4 pcbとの間の引張応力をもたらす。特に、積分還流温度と時間によって得られる巨大な熱は、板材のTgをはるかに上回るだけでなく、板材をTg Isla±1未満のガラス状態からTg Islas±2より高い軟質ゴム状態に変化させる。このとき、局所応力が大量に発生すると、厚い多層板の表面が発泡し、破裂することになる。


2.鋼板ゴム膝の無力

プレートにいくつかの大型BGAまたはQFNフロントステーが取り付けられている場合、プレート内チップの熱膨張率(CTE)はわずか3〜4 ppm/226であり、X軸とY軸の熱膨張率は15 ppm/226に達するように強制される。背面溶接の過程で、支持板は上に引っ張られて反っていなければならない。これらの支持板の上向き反りとfr 4 pcbマザーボードの下向き反りは、互いに引っ張ると、溶接点と拡張板を損傷することは避けられない。板材には不文律の加熱原理があります。つまり、温度が10マイル上昇すると、樹脂は反応エネルギーを倍にし、熱還流中に体積と質量が最大になるのですか。加熱の程度もプレート上の様々なコンポーネントの加熱の程度よりはるかに高い。実際、FR-4プレートはTg島より低い。ガラス状態では、Z軸のCTEは55-60 ppm/226に達し、XとY軸の14-15 pm/226よりはるかに高い

ガラス繊維布の締め付け方向。一度は島にいます。ゴム状態では、そのZ軸のCTEは250 pm/226より高く、板表面のいかなる局所的な不均一応力も外層の泡立ちや破裂を引き起こす可能性がある。


3.爆発しやすい板の位置と原因

(1)内層銅表面積が大きい

銅の熱膨張係数(CTE)(CTEは17 pm/226のみ)と樹脂Z方向が遠すぎるため、大きな銅表面積は強い光の下で爆発しやすい(温度と時間の積分を指す)。解決策は、大きな銅領域にいくつかの非機能貫通孔をリベットとして意図的に配置することで、放熱に役立つだけでなく、多層厚板の爆発災害を減らすことができる。しかし、前の問題は、PTH孔銅の品質は十分に良くなければならず、その伸び率は20%以上に制御しなければ意味がないということである。実際、現在の銅めっき技術の大きな進歩により、優れた薬液供給業者の銅めっき層の伸び率は30%を超えており、これは困難ではない。現在、バックプレーン製造業者と下流の顧客との最新の交渉結果は、製造プロセスの下限として暫定18%となっている。将来的には、鉛フリー溶接が盛んに行われる圧力の下で、遅かれ早かれ20%の最低規格に上昇するだろう。とはいえ、現在の厚板の要求の18%にはるかに遅れており、一般的な多層板の15%を下回っている二線と三線銅めっき技術のサプライヤーも多い。もちろん、現場の銅めっき槽の管理とfr 4 pcb孔の銅品質の検査もいい加減にして、鉛フリー還流中の板の膨張とひび割れを減らすことはできない。大きな銅表面積の場合、板破裂が発生すると、多くの人が直感的に反応して内部黒褐色薄膜が悪く、付着力が不足している。しかし、マイクロスライスが精巧に作られ、亀裂が2回糊で充填され、亀裂の中でさらに精細に研磨されると、亀裂が銅箔の黒ずみ層によって引き起こされたかどうかが明らかになる。時間を無駄にする必要はありません。


(2)貫通孔密集領域

例えば、背面溶接前にボールマットと大型BGA腹部底部内層に接続された多数の密な貫通孔を塞がないと、風下からの大量の熱エネルギーが空気中に入り、上下部分からの熱が増加し、消散しにくくなる。もちろん、二重の苦痛を受けている間に局所的な板材の爆発を起こしやすく、ボールフットの溶接点も過熱することがあります。また、板材を反転させて二次再溶接を行うと、以前の溶接点の再溶融や強度低下を招く可能性もある。マルチピンコネクタについては、従来のピーク溶接を用いてもPIHペースト裏面溶接を用いても、追加の応力をもたらし、破裂しやすくなるため、非常に困難な問題である。しかし、品板として緑のペンキでこれらの穴を塞いで熱空気を隔離しようとすると、この工事は困難で困難であり、欠陥がなく完全に埋められているかどうかを確認できる人はいないと言える。フィラーとして品質の良い特殊樹脂を使用している人は、一般的な回路基板メーカーにとってコストが高すぎる。強固に塞がれていないスルーホールの後続パッドの湿潤表面処理では、薬液の浸透を防止することは困難である。スズを噴霧する過程でも、スズの滓が押し込まれ、隠れた危険性が生じる可能性がある。fr 4 pcbプロセスにおけるいかなる欠陥も、その後の致命的なダメージをもたらす。コネクタの多ピン挿入領域については、多孔質で密集した孔領域でもあるが、タイ半体は片面が短くて強い熱量のピーク溶接または選択的溶接を採用しているため(強熱量時間はわずか4〜5秒)、その災難と苦痛は「融点以上で90秒続く」熱空気還流への恐怖よりはるかに小さい。また、部品スクリプトボディは吸熱と放熱を助けることができるので、板材が破裂する確率を下げることもできます。


(3)外層の局所発泡

多層板材は伝統的な使い捨てプレス方式から飛び出した。圧延コンクリートまたはフィルムラミネートを使用するか、高次多層板の非HDIプログレッシブプレスを使用するかにかかわらず、裏面溶接中の外層の加熱速度と熱は内芯板よりはるかに高くなければならない。そのため、下流の組立業者の裏面溶接炉が理想的ではないか、あるいはその裏面溶接曲線が古い、不適切な鉛含有実践を継続していると、無鉛裏面溶接の新しい概念、例えば加熱が遅い、吸熱時間が長い、ピーク温度が平坦である、組み立て員の無知のため、かなりの数の誤った爆破片になることは避けられないだろう。通常、fr 4板材製造業者の下流背面溶接原理に対する理解はあまり深くないが、組立業界の鉛フリー背面溶接に対する恐怖は一般的にあまり知られておらず、買い手の立場に強硬な態度で立ってきた。板材が爆発したら、fr 4 pcb工場のせいにしなければならない。そのため、土地伐採賠償でミスやミスのない場面が続きます!これらの局所外部水泡の多くは、大きなBGAまたはQFNの近くにあり、特に低くて足のないQFNは、最も問題が発生しやすい。内部PTHの穴埋めリングについては、外層がプレスされる前に、良好な黒色酸化処理が施されていますか?完成していても、穴リングの面積が小さすぎてグリップ力が足りないので、突破に成功することができますか。これも問題です。他の貫通孔が密集している領域、例えば板材の縁や隅も高リスク領域であり、熱が大きすぎると問題が発生する確率は小さくない。


(4)複数回の高温による複数のプレートの爆発

fr 4 pcbの無鉛溶接は従来のやり方を継続し、主に両面SMT溶接ペーストを通じて還流し、さらに伝送波溶接または部分選択的サージ溶接を加える。fr 4 pcbのパッド表面処理が鉛錫フリースプレーであれば、もう1回のピーク溶接を意味する。3〜4回の高温に苦しめられて、多層板はすでに危険にさらされている。板材の放置時間が長すぎると、応力エネルギーが蓄積したり、プレス後に焼かずに応力を除去したりすると、板材部材(ガラス繊維、樹脂、銅層)と他の部材とのCTEの違いが徐々に現れ、応力解放挙動が生じたり、完成板材が水を吸い込んだりすると、状況がさらに悪化したりする。高温でリラックスして蒸発する機会があれば、もちろん、あなたの本性を暴露し、拘束力に即時損害を与えます。この場合、リフロー前に適切なベークを行うことができれば、プレートバーストの発生を低減することができる。上記の3種類の通常の溶接後に他の強い熱が発生した場合、背面溶接や波形溶接による補溶接や、活性部品の交換による再加工補溶接を行うと、板材が爆発する可能性があり、オペレータは処理をおろそかにしてはならない。製造ラインの長期的な経験によると、鉛フリー還流による多層板への損傷は鉛フリーピーク溶接の約2〜3倍である。したがって、いくつかの局所的な溶接欠陥が発見されると、fr 4 pcb上での大きな動作を再開したリフロー溶接とピーク溶接の代わりに、できるだけ手動溶接を使用しなければならない。