PCB Warpage ve PCB tasarımının neden olduğu lehimleme kalitesi sorunlarının tanıtımı

Sep 09, 2021 Mesaj bırakın

1. Devre kartı deliğinin lehimlenebilirliği kaynak kalitesini etkiler


Devre kartı deliklerinin zayıf lehimlenebilirliği, devredeki bileşenlerin parametrelerini etkileyecek yanlış lehimleme kusurlarına neden olacak ve çok katmanlı kart bileşenlerinin ve iç hattın dengesiz bir şekilde iletilmesine neden olacak ve tüm devrenin arızalanmasına neden olacaktır. Lehimlenebilirlik, metal yüzeyin erimiş lehim tarafından ıslatılması özelliğidir, yani lehim bulunduğu metal yüzeyde nispeten düzgün bir sürekli pürüzsüz yapışıklık filmi oluşur. Baskılı devre kartlarının lehimlenebilirliğini etkileyen başlıca faktörler şunlardır: (1) Lehim bileşimi ve lehim yapısı. Lehim, kaynak kimyasal arıtma işleminin önemli bir parçasıdır. Akı içeren kimyasal maddelerden oluşur. Yaygın olarak kullanılan düşük eriyen ötektik metaller Sn-Pb veya Sn-Pb-Ag'dir ve safsızlık içeriği belirli bir oranda kontrol edilmelidir. , Safsızlıkların oluşturduğu oksitlerin akı tarafından çözülmesini önlemek için. Akı işlevi, lehimlerin devrenin yüzeyini ıslatmasının ısıyı aktararak ve pasları temizleyerek lehimlemesine yardımcı olmaktır. Beyaz rosin ve izopropanol çözücüler genellikle kullanılır. (2) Kaynak sıcaklığı ve metal plaka yüzeyinin temizliği de kaynaklanabilirliği etkileyecektir. Sıcaklık çok yüksekse, lehim difüzyon hızı artacaktır. Şu anda, devre kartının ve lehim erimiş yüzeyinin hızla oksitlenmesine neden olacak ve lehim kusurlarına neden olacak yüksek bir aktiviteye sahip olacaktır. Devre kartının yüzeyindeki kirlenme de lehimlenebilirliği etkileyecek ve kusurlara neden olacaktır. Bu kusurlar Kalay boncukları, teneke toplar, açık devreler, zayıf parlaklık vb.


2. Warpage'in neden olduğu kaynak kusurları


Devre kartları ve bileşenleri kaynak işlemi sırasında çarpılır ve stres deformasyonu nedeniyle sanal kaynak ve kısa devre gibi kusurlar. Warpage genellikle devre kartının üst ve alt kısımlarının sıcaklık dengesizliğinden kaynaklanır. Büyük PCB'ler için, tahtanın kendi ağırlığının düşmesi nedeniyle bükme de meydana gelecektir. Sıradan PBGA cihazı, baskılı devre kartından yaklaşık 0,5 mm uzaktadır. Devre kartındaki cihaz daha büyükse, devre kartı soğudukça ve lehim eklemi stres altında kalacaktır. Cihaz 0.1mm yükseltilirse, Weld'in açık devre yapmasına neden olmak yeterli olacaktır.


3. Devre kartının tasarımı kaynak kalitesini etkiler


Düzende, devre kartı boyutu çok büyük olduğunda, lehimlemenin kontrolü daha kolay olmasına rağmen, yazdırılan çizgiler uzundur, empedans artar, gürültü önleyici yetenek azalır ve maliyet artar; Devre kartlarına elektromanyetik parazit gibi karşılıklı girişim. Bu nedenle, PCB kartı tasarımı optimize edilmelidir: (1) Yüksek frekanslı bileşenler arasındaki kablolamayı kısaltın ve EMI parazitini azaltın. (2) Ağır (20g'den fazla) bileşenler braketlerle sabitlenmeli ve daha sonra kaynaklanmalıdır. (3) Isı dağılımı sorunu, elemanın yüzeyindeki büyük ΔT'nin neden olduğu kusurları ve yeniden çalışmayı önlemek için ısıtma elemanları için düşünülmeli ve termal eleman ısı kaynağından uzak olmalıdır. (4) Bileşenlerin düzenlenmesi mümkün olduğunca paralel olmalıdır, böylece sadece güzel değil, aynı zamanda kaynak yapması da kolaydır ve seri üretim için uygundur. Devre kartı en iyi 4:3 dikdörtgen olarak tasarlanmıştır. Kablolamanın kesilmesini önlemek için tel genişliğini değiştirmeyin. Devre kartı uzun süre ısıtıldığında, bakır folyonun genişlemesi ve düşmesi kolaydır. Bu nedenle, geniş alan bakır folyo kullanmaktan kaçının.