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PCBA技術
PCBアセンブリの変形を考慮したデバイスレイアウト要件
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PCBアセンブリの変形を考慮したデバイスレイアウト要件

PCBアセンブリの変形を考慮したデバイスレイアウト要件

2023-01-10
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Author:iPCB

にある ひょうめんあらさPCBコンポーネント, テスト, 輸送と使用, 必然的に相応の機械応力が発生する. 機械応力がある部品と配線の応力限界を超えた場合, これにより部品が割れてしまう, 部品の亀裂や故障の原因にもなる, 製品の信頼性に重大な影響を与える. Multi-layer ceramic capacitor (MLCC), 一般的な応力感知素子, ストレスに敏感, 特に大型MLCC.


機械的応力を発生させる一般的な場合には、

1)配置中に先端に発生する機械応力

2) After welding, もし PCBボード, 機械全体の組立過程において、板材の変形が回復した時に発生する機械応力

3)分割過程におけるpcbによる機械的応力

4)ICT試験中に発生した機械応力

5)ネジ締め時に発生する機械的応力

信頼性設計の観点から見ると、機械応力による信頼性の問題はレイアウトの面から改善することができる。基本原則として、応力感受性部品、例えばMLCCは、応力保護領域にあり、高応力領域を避けることを考慮しなければならない。例えば、プレートを分割する場合、異なるレイアウト方向を有する装置で発生する応力は異なる。補助エッジに平行なデバイスで発生する応力は、補助エッジデバイスに垂直な応力よりも小さくなります。そのため、聖域内に機器を配置しないほか、レイアウト方向にも要求がある。同様に、PCBの異なる変形方向は物理検査に異なる影響を与える。PCBが図に示すような変形方向を発生すると、レイアウトアセンブリの長辺は変形方向と一致し、アセンブリの内部応力は大きく、反対方向の応力は小さい。

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電子製品の生産と使用に応じて, 信頼性フィルタは最終品目フィルタに分類できます, 設備生産ラインのプロセススクリーニングと機械全体の使用前のスクリーニング PCB工場. 一般的なフィルタリング方法の簡単な説明.

1)目視と顕微鏡検査

目視検査または顕微検査(顕微検査)は、電子製品製造における重要なスクリーニング方法である。汚れ、欠陥、破損、不良接続の検出と除去に使用できます。主要な故障モードとメカニズムに基づいて、具体的な故障過程を結合して、合理的にミクロ検査基準を制定しなければならない。長年の経験から、この方法は最も簡単で効果的な方法の一つであることが証明された。それは非常に効果的にチップ表面の各種欠陥(例えば金属化層欠陥、チップクラック、酸化層品質、マスク品質と拡散欠陥など)を検査し、内部リード縫合、チップ溶接とパッケージ欠陥を観察する。海外では、走査電子顕微鏡やコンピュータを用いた自動顕微鏡システムがある。


2)X線スクリーニング

X線 非破壊検査です, 筐体に残留物がないかチェックする, ボンディング及びパッケージング中の潜在的欠陥及びデバイス封止後のチップ上のクラック.


3)赤外線ろ過

熱分布(ホットスポットとホットスポット領域)の特徴は、赤外線検出または撮影によって明らかにされる。設計が不合理な場合、過程に欠陥があり、生産にいくつかの故障メカニズムが存在する

プロセス中、製品の一部にホットスポットやホットスポットが発生します。このようにすることで、信頼できないコンポーネントを事前にスクリーニングすることができる。赤外線遮蔽の利点は、検査中にコンポーネント、特に大規模集積回路の検査で破損しないことです。


4)電源劣化

パワーエージングは非常に有効なスクリーニング方法であり、高集積回路の必要なスクリーニング方法の1つでもある。製品に過大な電気応力を加えることにより、電源劣化は早期故障設備の潜在的な欠陥を早期に解消することができる。それはデバイスの生産過程で発生したプロセス欠陥、薄すぎる金属化膜、スクラッチ、表面汚染を効果的に除去することができる。パワーエージングとは、一般に、集積回路製品を高温下に置き、高温下での初期故障製品を除去し、十分なパルスパワーエージングを得るために最大電圧を印加するために十分な遮蔽応力を得ることを意味する。前者は小型デジタル回路に多く用いられ、後者は中型と大型集積回路に用いられ、回路中のコンポーネントが老化時に動作条件下の最大消費電力と応力に耐えられるようにしている。超電力エージングはエージング時間を短縮することができますが、設備の瞬時負荷が最大定格値を超え、合格した設備が損傷を受け、瞬間的に悪化したり、故障したりすることもあります。一部の製品はまだ一時的に動作する可能性がありますが、寿命が短くなっています。したがって、過電力エージングには、過負荷が多いほど有効ではなく、最適な過負荷を選択する必要があります。現在の比較的一致した方法は、最大定格電力を設備に応用し、老化時間を適切に延長することであり、これはより合理的な電力老化スクリーニング方法である。


5)温度サイクルと熱衝撃シールド

温度サイクルは材料間の熱不整合による故障を加速させる. チップ組立などの潜在的な欠陥, 接着する, 酸化物層上の封止膜及び金属化膜は、温度サイクルにより選別することができる. Typical conditions for temperature cycle screening are - 55~+155 ℃ or - 65~+200 ℃ for 3 or 5 cycles. 各サイクルは最高または最低温度で30分間保持する必要があります, 転送時間は15 min. 試験後、交流及び直流パラメータを試験すること. 熱衝撃シールドは温度が急激に変化する集積回路の強度を決定する有効な方法である. 例えば, 100ダムと0ダムのタンクが2つ設置されている, 高温タンクに15 s浸漬して取り出す, その後、3 s以内に低温タンクに少なくとも5 s移す, そして3秒以内に高温タンクに移します. 5回繰り返す. 一部の製品について, 内部部品材料の熱膨張と収縮特性が一致しない場合, または部品に亀裂がある, 又は不良による欠陥 ひょうめんあらさプロセス, 高温と低温の交番環境の温度衝撃下で、早期故障部品は早期故障することができる. この方法は良好なスクリーニング効果がある.


6)高温保存スクリーニング

高温は製品内部の化学反応を加速させる。集積回路パッケージのハウジングに水蒸気や各種有害ガスが存在したり、チップ表面が不潔だったり、接合点に異なる金属成分が存在したりすると、化学反応が起こり、高温貯蔵はこれらの反応を加速させることができる。このスクリーニング方法は操作が簡単で、バッチで行うことができ、スクリーニング効果がよく、投資が低いため、広く応用されている。


7)高温作業スクリーニング

高温作業スクリーニングには、通常、高温直流静的, 高温交流動態と高温逆バイアス, これは素子表面上の潜在的欠陥に起因する故障の除去に非常に有効である, 車体と金属化システム. 高温逆バイアスは高温で逆バイアス動作電圧を添加する試験である. ホットスポットの共同作用下で行う, これは実際の動作状態に非常に近い. したがって, PCBボード スクリーニングは簡単な高温貯蔵より優れている.