Ievads PCB warpage un lodēšanas kvalitātes problēmas, ko izraisa PCB dizains

Jun 11, 2021 Atstāj ziņu

1. Shēmas plates cauruma lodējamība ietekmē metināšanas kvalitāti


Slikta shēmas plates caurumu lodējamība radīs viltus lodēšanas defektus, kas ietekmēs ķēdes sastāvdaļu parametrus, kā rezultātā nestabila daudzslāņu plātņu komponentu un iekšējo vadu vadīšana izraisīs visas ķēdes atteici. Tā saucamā lodējamība ir īpašība, ka metāla virsma tiek samitrināta ar izkausētu lodmetālu, tas ir, uz metāla virsmas, kur atrodas lodmetāls, veidojas salīdzinoši viendabīga nepārtrauktas saķeres plēve. Galvenie faktori, kas ietekmē iespiedshēmas platu lodējamību, ir šādi:

(1) Lodmašas sastāvs un lodmašīns. Lodēšana ir svarīga metināšanas ķīmiskās apstrādes procesa daļa. Tas sastāv no ķīmiskiem materiāliem, kas satur plūsmu. Parasti izmantotie zemas kausēšanas eietakiskie metāli ir Sn-Pb vai Sn-Pb-Ag, un piemaisījumu saturs jākontrolē ar noteiktu proporciju. , Lai novērstu piemaisījumu radīto oksīdu izšķīšanu ar plūsmu. Plūsmas funkcija ir palīdzēt lodēt, mitrinot lodēšanas ķēdes virsmu, pārnesot siltumu un noņemot rūsu. Parasti izmanto balto kolofonija un izopropanola šķīdinātāju.

(2) Metināšanas temperatūra un metāla plāksnes virsmas tīrība ietekmēs arī metināmību. Ja temperatūra ir pārāk augsta, lodēšanas difūzijas ātrums palielināsies. Šajā laikā tam būs augsta aktivitāte, kas izraisīs shēmas plates un lodēšanas izkausētas virsmas oksidēšanos strauji, kā rezultātā radīsies lodēšanas defekti. Piesārņojums uz shēmas plates virsmas ietekmēs arī lodējamību un izraisīs defektus. Šie defekti, ieskaitot alvas lodīšu, alvas bumbiņas, atvērtas ķēdes, sliktu spīdumu utt.


2. Lodēšanas defekti, ko izraisa karadarbība


Shēmas plates un komponenti lodēšanas procesā deformējas un defekti, piemēram, virtuālā lodēšana un īssavienojums stresa deformācijas dēļ. Warpage bieži izraisa temperatūras nelīdzsvarotība augšējās un apakšējās daļas shēmas plates. Lieliem PCB, karpas notiks arī dēļa svara krituma dēļ. Parastā PBGA ierīce atrodas aptuveni 0,5 mm attālumā no iespiedshēmas plates. Ja ierīce uz shēmas plates ir lielāka, lodētāja savienojums ilgu laiku būs pakļauts stresam, jo shēmas plate atdziest un lodētāja savienojums būs pakļauts stresam. Ja ierīce tiek pacelta par 0,1 mm, tas būs pietiekami, lai izraisītu lodmetālā atvērtu ķēdi.


3. Shēmas plates konstrukcija ietekmē lodēšanas kvalitāti


Izkārtojuma ziņā, ja shēmas plates izmērs ir pārāk liels, lai gan lodēšanu ir vieglāk kontrolēt, drukātās līnijas ir garas, pretestība palielinās, tiek samazināta prettrokšņu spēja un palielinās izmaksas; ja tas ir pārāk mazs, siltuma izkliede samazināsies, lodēšanu ir grūti kontrolēt, un blakus esošās līnijas ir pakļautas savstarpējam traucējumam, piemēram, shēmas plākšņu elektromagnētiskajiem traucējumiem. Tāpēc PCB plāksnes dizains ir jāaptimizē:

(1) Saīsiniet vadu starp augstfrekvences komponentiem un samaziniet EMI traucējumus.

(2) Sastāvdaļas ar smagu svaru (piemēram, vairāk nekā 20 g) jānostiprina ar kronšteiniem un pēc tam jāmetina.

(3) Būtu jāapsver siltuma izkliedes problēma sildelementiem, lai novērstu defektus un pārstrādāšanu, ko izraisa liels ΔT uz elementa virsmas, un termiskajam elementam jābūt tālu no siltuma avota.

(4) Sastāvdaļu izvietojumam jābūt pēc iespējas paralēlam, lai tas būtu ne tikai skaists, bet arī viegli metināms, un piemērots masveida ražošanai. Shēmas plate vislabāk ir paredzēta kā 4:3 taisnstūris. Nemainiet stieples platumu, lai izvairītos no elektroinstalācijas pārtraukumiem. Kad shēmas plate tiek ilgstoši uzkarsēta, vara foliju ir viegli paplašināt un nokrist. Tāpēc izvairieties no lielas platības vara folijas izmantošanas.