Công nghệ PCB - Kết quả phân tích và cải thiện đĩa nổ tại kê lát đông ván

Tên:, vào Bảng PCB reflow welding analysis and cảiment of burst plate

With the development of electronic Name in the direction of multi-function, cao mật độ, thu nhỏ, và ba chiều, Nhu cầu phân tán nhiệt ngày càng quan trọng.. Cùng một lúc, Áp suất nhiệt và cong do các chất liệu khác nhau tạo ra các loại vải có thể gây ra nguy cơ hỏng hóc khi lắp ghép., và khả năng xảy ra sơ suất của các sản phẩm điện tử cũng sẽ tăng lên.. To hơn đi.. Do đó, Tính chất phác họa PCB ngày càng đáng quan trọng. Ở đây có một hiện tượng hỏng tấm biển trong việc hàn bằng thạch và các phương pháp cải tiến của nó cho tham chiếu của bạn..

L. Plate burst phenomenon in reflow welding

L.L Definition of burst board
Definition: In the process of reflow soldering (especially lead-free applications), the separation phenomenon that occurs between the PP layer và rồi secondary layer (LName) copper foil brown surface of the HDVName PCB nhiều lớp during the second
compression, chúng tôi định nghĩa nó như một ván cờ vỡ. Từ phân tích các lát, vị trí các vụ vỡ ván đã xảy ra ở khu vực chôn đặc biệt của lớp L-Name. không tìm thấy mảnh vỡ hay bất thường khác; Các miếng thịt cho thấy cái bàn cào rất mạnh mẽ., và một số mạch lớp hai bị giật ra.

L.Name Factors that affect the board burst

⑴ The formation source of volatile matter is a necessary condition for the nổ

1. Moisture absorption problem
The following shows that the existence of water in the Bảng PCB, Cách phát tán hơi nước và thay đổi áp suất hơi nước với nhiệt độ, để tiết lộ sự tồn tại của hơi nước là nguyên nhân chính của vụ nổ PCB. The
moisture in the PCB mainly exists in the resin molecules, as well as the macro-physical defects (such as voids, micro-cracks) inside the Bảng PCB. The water absorption rate and equilibrium water absorption of epoxy resin are mainly determined by
the free volume and the concentration of polar groups. Càng lớn lượng tự do, Tốc độ hấp thụ nước đầu tiên nhanh hơn, và các nhóm vùng cực có sự đồng cảm với nước, which is the main reason why epoxy resins have higher water
absorption. Giá trị của các nhóm cực càng lớn, Hơn nữa khả năng hấp thụ nước cân bằng. Tóm tắt, Độ hấp thụ nước đầu tiên của nhựa xy ra được quyết định bằng lượng tự do, while the equilibrium water absorption is determined
by the content of polar groups. Một mặt, Nhiệt độ của Bảng PCB tăng khi đóng băng không chứa chì, làm cho nước chảy tự do và nhóm vùng cực hình thành các ràng buộc hydro, which can obtain enough
energy to diffuse in the resin. Nước tản ra ngoài và tụ lại trong các ô hoặc vi khuẩn, và hàm lượng răng hàm của nước trong các lỗ tụ lại tăng lên..

Mặt khác thì, khi nhiệt độ hàn tăng, Nước ép hơi bão hòa cũng tăng lên. The saturated vapor pressure of water vapor at Name24°C is 2Comment00kPa; the saturated vapor pressure of water vapor at 250°C is 4000kPa; and
when the welding temperature rises to 2Comment0°C, Hơi thở bão hoà của hơi nước thậm chí còn chạm tới 5000kPa. Khi độ mạnh kết nối giữa các lớp vật liệu thấp hơn áp suất hơi nước đã bão hòa tạo ra bởi hơi nước., the
material bursts. Do đó, Khả năng hấp thụ hơi trước khi tẩy được phơi là một trong những lý do chính gây ra việc cắt cỏ và vỡ ván.

2. Sự ảnh hưởng của độ ẩm trong suốt thời gian trữ và sản xuất. HDVName multilớp PCB là một bộ phận nhạy cảm với ẩm, và sự hiện diện của nước trong PCB ảnh hưởng cực kỳ quan trọng đến hiệu quả của nó. For example:
(a) The moisture in the storage environment will cause significant changes in the characteristics of PP (prepreg);
(b) Without protection, PP rất dễ hấp thụ hơi nước. Hình 1.Ba hiển thị khả năng hấp thụ hơi ẩm của PP khi được trữ trong điều kiện Comment0%, 50%, and 90% relative humidity; the relationship between the storage time and moisture
absorption rate of PP The relationship is obvious, với khoảng thời gian dưới vị trí tĩnh, độ ẩm của Bảng PCB sẽ dần tăng. The water absorption rate of vacuum packaging is higher than the water absorption
rate of no vacuum packaging, và sự khác biệt trong tốc độ hấp thụ nước với việc tăng thời gian tạm thời.
(c) Moisture mainly penetrates the interface between various substances in the resin system, và có tác động của nước lên giao diện..

Comment. Harm of moisture absorption
(a) Increase the volatile content of PP.
(b) The presence of moisture in the PP resin weakens the cross-linking between the resin molecules, dẫn đến một sự giảm lực kết nối giữa các lớp trên tấm ván, và độ kháng cự của vật cản nhiệt của tấm ván bị yếu đi. Những tấm ván đa lớp dễ bị vạch trắng, Bóng, và lớp phân tách trong nước nóng hay phòng tắm solder và cân bằng không khí nóng.

⑵ Poor adhesion between PP and copper foil is a sufficient condition for plate burst
1. Phenomenon description It can be seen from the slice analysis that the position of the plate burst is between the secondary pressing pp and the contact surface (browning surface) of the copper foil.
Đồng là một chất không phải cực ở trạng thái kim loại, quá nhiều giấy dính dính với giấy đồng. Nếu bề mặt của lá đồng không được điều trị, ngay cả khi dùng miếng dính có hiệu suất tuyệt vời, it will not have sufficient
adhesion and heat resistance. The early browning treatment method on the surface of copper foil was to form reddish-brown cuprous oxide (Cu2O) on the surface of the copper foil through chemical treatment. When it is bonded to a resin-
laminated substrate board, Mặc dù độ bám có tăng nhiệt độ trong phòng., Sự lột vỏ diễn ra gần 200Rs;176C. Điều này là bởi vì Cue2O không ổn định để đun nóng và bóc vỏ từ lá đồng sau khi nung.. Từ trước đến nay, researchers at
Toshiba Corporation in Japan discovered that after treatment with a special chemical solution, the black velvet-like film (CuO) formed on the surface of the copper foil has finer crystals and can firmly adhere to the surface of the copper foil. The
stability is also very good, đây là tiến trình nhận màu đen thường được dùng sau. Vào giữa những năm, Europe and the United States used a new type of browning process in which the inner conductive pattern of a new đa lớp board was chemically
oxidized to replace the traditional blackening process, đã được phổ biến trong ngành.

2. Mechanism of browning enhancing adhesion
The new browning process, its chemical reaction mechanism is: 2Cu + H2SO4 + H2O2 + nR1 + nR2 - CuSO4 + 2H2O + Cu(R1 + R2)
In the browning tank, do tác động vi tạc của H2O2, bề mặt của đồng nền được hình thành với cấu trúc nhỏ không chính xác., để có thể lấy được vùng liên kết tương đương với 6-7 khi bề mặt bằng đồng mịn chưa được điều trị. At the
same time, một lớp mỏng của phim kim loại hữu cơ được kết dính hóa học lên bề mặt của chất đồng đã được đặt trên nền của đồng, và ảnh SEM của bề mặt đồng của cục đất đã được nâu lại. And after the adhesive
enters the concave-convex part, tăng cường hiệu ứng tác động cơ khí..

Comment. Factors affecting the browning effect
The quality and effect of browning depend on the refinement of the process parameters control, such as:
(a) Choose a potion with advanced formula:
The browning layer with Atotech potion has a large roughness, và lực ràng buộc của lớp lò browning có thể chịu đựng hàng chục lần nhiệt độ tủ lạnh tự do do chì mà không làm vỡ tấm ván..
(b) Strengthen the monitoring of bath liquid composition during the production process.
(c) Browning (or black copper oxide) film thickness: Browning (or black copper oxide) film and PP bonding strength, kháng cự axit và kiềm, Cấu trúc và độ dày của tấm phim đều có liên quan đến độ cao .
Nhưng không phải là sức mạnh liên kết sẽ dày hơn, cao hơn.
(d) Contaminated browning layer and process error: In the quality of a cracked plate, Lột bỏ phần bị nứt ra, và được tìm thấy là cái lò xo đã bị nhiễm độc., and the resin was completely separated from the
contaminated browning layer.
Lớp làm nóng của phần bị nhiễm độc và mảnh nền pppd đã không thể kết nối được với thực tế sau khi sản mỏng., and the Bảng PCB vết mụn trong tập hợp SMT tiếp theo. Sau khi điều tra, the high Tg material was misused to press and solidify the
common material, cũng là một trong những lý do cho việc kết nối xấu giữa mảnh giấy đồng ngoài và mảnh vải bông pppd.

⑶ Inappropriate selection of reflow temperature is the predisposing factor for plate burst
1. Nhiệt độ nóng lên đã bị phá vỡ.. Phân tích các điều kiện cần thiết cho các mẫu của vỡ đĩa, có thể biết rằng chúng là tất cả các chức năng của nhiệt độ. The amount of volatile matter in the
multilayer board and its expansion pressure increase with the increase of the reflow soldering temperature, trong khi độ hấp dẫn giữa lớp lò phản trùng và PP giảm khi nhiệt độ tăng lên.. Rõ, the sufficient and
necessary conditions for the latent explosion board must be induced by the factor of temperature. Optimizing the reflow welding temperature curve based on the comprehensive analysis of specific product characteristics is effective in suppressing

the occurrence of plate bursting.
2. How to optimize the reflow soldering temperature according to product characteristics
(a) US Microelectronics Packaging CG Woychik pointed out: "Using normal SnPb alloy, Nhiệt độ mà thành phần và Bảng PCBNó có thể chịu được khi đóng băng ở mức Celius tầm 240.. When using SnAgCu (lead-free) alloy, JEDEC stipulates The
temperature is 260°C. Tăng nhiệt độ có thể gây nguy hiểm đến tính toàn vẹn của bộ máy đóng gói điện tử.. Đặc biệt với nhiều chất kết cấu bằng plastic, It is easy to causing delamination between Lớp, especially those new materials
that contain more moisture. Bên trong có hơi nước.. Kết hợp với việc tăng nhiệt độ, most of the commonly used laminates (HDVName Đa lớp Bảng PCBs) will have a large range of delamination."
(b) The American electronic assembly welding JSHwang also has this description in the book "Welding materials and processes in electronic assembly manufacturing": "Considering that the melting point temperature of existing lead-free materials is higher than that of SnPb eutectic materials Melting point temperature (183 degree Celsius), để giảm nhiệt độ hàn với mức độ nhất định, đặc biệt quan trọng là phải có một đường cong phân phối nhiệt độ. He also
pointed out: According to the current production conditions, như các nhà sản xuất SMT đã có sẵn. Các cơ sở này gồm tính chất nhiệt độ của các thành phần và PCB., Comment. The peak temperature of lead-free reflow
soldering should be maintained at 235°C. Sau khi phân tích toàn diện, ở tại điểm đóng băng do chì HDVName multilayer Bảng PCBs, khi dùng Cuộn snoph tới Khi xích lại, Độ nóng nhiệt độ đỉnh được đề nghị đặt ở 2355445569;176C;, not
exceeding 245°C. Sự tập luyện cho thấy sau khi dùng biện pháp này, Tác dụng đàn áp của vụ nổ đĩa rất rõ ràng..

Độ khó thoát khỏi các chất biến đổi là một yếu tố gây ra sự thất bại của... Bảng PCB
Từ phân tích các lát, hầu như tất cả các vị trí của cái mực nổ xảy ra ở phần được bao phủ bởi một lớp vỏ đồng lớn phía trên lỗ chôn..
Việc sản xuất thiết kế này thực sự là một vấn đề., mainly in the following aspects:
⑴ After the welding is heated, it is unfavorable for the emission of the volatile matter (such as moisture, Comment.) accumulated in the buried hole and the interlayer;
⑵ Intensified the unevenness of the surface temperature distribution during reflow welding;
⑶ It is not conducive to eliminating the thermal stress in the welding process, và rất dễ tạo ra sự tập trung của căng thẳng, làm tăng cường sự phân biệt giữa các lớp bên trong của HDVName PCB nhiều lớp. Rõ, một thiết kế đồ họa vô lý HDVName Hàng nền đa lớp đã đóng góp cho sự xuất hiện các vụ vỡ ván trong quá trình sản xuất không có chì.

1.3 The mechanism of board burst

⑴ The mechanism of plate explosion According to the above analysis and summary of the phenomenon of plate explosion, chúng ta có thể nghiên cứu và phân tích tiến trình vật lý của vụ nổ đĩa theo mẫu vật sau.
1. Khi nhiệt độ môi trường làm việc không quá cao, kết nối giữa các ván đa lớp L1-L2 là tốt..
2. Khi nhiệt độ phát triển, the volatile matter (including moisture) in the buried hole and the inner layer is continuously discharged.
3. The exhausted volatile gas accumulates between the buried hole and the PP (bonding sheet).
4. Khi nhiệt độ tiếp tục tăng, ngày càng nhiều khí tích tụ gần van chôn vùi, tạo một áp suất mở rộng lớn, mà làm cho bề mặt nâu của L2 và PP nhận một lực lượng mở rộng chia chúng ra.
5. When the final expansion pressure is less than the adsorption force between the browning surface and the PP (f6. When the final expansion pressure is greater than the adsorption force between the browning surface and PP (f>F), phân tách giữa bề mặt lò và PP dọc L2, như đã hiển thị trong hình 1.14 This kind of obvious lumpy bubbling
and stratification phenomenon. Trong khi nó được đun nóng., một phần lượng nước tự do có thể bị mất qua cấu trúc PCB,, giảm lượng răng mật của nước có thể tích tụ trong các lỗ trống hay vi khuẩn,
nó có lợi cho việc B thất bại.. improve. Tuy, nếu bề mặt PCB được bọc bởi một mảng lớn các mẫu giấy đồng, khi PCB được hâm nóng, the large copper foil surface above the buried hole blocks the water vapor that escapes
after heating, làm tăng áp lực của hơi nước trong các thiết bị thu nhỏ, gây ra sự kiện xảy ra cơ hội bẻ gãy ván đã tăng rất nhiều.

1.4 Countermeasures to prevent board explosion
⑴ Necessary conditions for eradicating plate explosion
The problem in PP storage is to prevent it from absorbing moisture. Hơi ẩm trong không khí rất dễ bị ngưng tụ trên PP....và trở thành nước lấy điện.. Để duy trì hiệu quả gốc của PP không thay đổi., the more suitable storage
conditions are: temperature (10-20) degree Celsius, humidity <50%RH (stored in a vacuum). Theo báo cáo, Mảnh dán dán dán ở đường 55445176C trong một tháng hoặc một thánghttps://www.ipcb.com/pcb-board.html ger không thể thành công sản xuất cao cấp ảnh đa lớp, so refrigeration is not
advisable. Kiểm soát kỹ các điều kiện kho chứa của Bảng PCB products, Nhất là trong thời tiết mưa, increase the power of the dehumidifier to control the humidity in the warehouse; improve the packaging of PCB products used in the
lead-free process, and use vacuum film + aluminum film packaging to ensure Storage time and dryness; look for new materials with good heat resistance and low moisture absorption.

⑵ Sufficient conditions for suppressing the occurrence of board explosion: optimizing the quality of the "browning" process and increasing the adhesion between the internal layers of the PCB; selecting high-quality browning potions;
strengthening the monitoring of the quality of raw materials, such as the resin content of PP materials (RC%), Resin gel time (GT), resin fluidity (RF%), volatile content (VC%) and other key indicators. Để đảm bảo độ đồng phục và tác dụng của chất liệu tồn tại trong lớp vải đã được làm lên, để đảm bảo rằng chất liệu đã được tạo có lượng nước hấp thụ thấp, giá trị phụ cấp, thuận nhau và ổn định chiều không gian.

Độ khẩn cấp cao:. Theo phân tích trên, về vị trí của vụ nổ đĩa và cơ cấu của vụ nổ đĩa. Rõ, when the PCB surface has a large area of
copper foil layer design, Nó sẽ khiến hơi nước trong không thể giải phóng., nên cần phải mở một cửa sổ cho khu vực được bao quanh bởi bề mặt đồng lớn trên bề mặt để cải thiện hiện tượng của Bảng PCB explosion.
Độ bão hoà khẩn cấp:. Với tình trạng phơi ướt tốt, giảm nhiệt độ tối đa của trọng cự xuống nhiều nhất có thể.