Analiza wad lutowniczych na płytkach PCB cynowanych zanurzeniowo

Wady lutownicze są częstą przyczyną awarii PCB. Istnieje kilka różnych rodzajów defektów, które mogą prowadzić do awarii PCB. Poniższy artykuł omawia trzy rodzaje defektów: zwilżanie, platerowanie przez pęknięcia otworów i ciekłe topniki.

Wady zwilżania

Narażenie na czynniki środowiskowe podczas procesu produkcyjnego może wpływać na zdolność zwilżania zanurzeniowych blaszanych płytek drukowanych. Może to zmniejszyć wydajność montażu i niezawodność drugiego poziomu. Dlatego ważne jest, aby unikać lub korygować słabe wady zwilżania. W tym badaniu zbadano wpływ różnych warunków temperaturowych na zdolność zwilżania tych padów.

Zanurzeniowe pady cynowe wykazują szereg defektów, które mogą powodować niepowodzenie procesu montażu. W przeciwieństwie do zwilżania, które jest wadą, w której połączenie lutownicze nie jest formowane, wady zwilżania występują, gdy stopiony lut nie przylega do zwilżalnej powierzchni padów PCB lub komponentów. Może to skutkować powstawaniem dziur lub pustych przestrzeni w złączach lutowniczych.

Wady niezwilżalne mogą również powodować poważne problemy strukturalne. Ponadto mogą one skutkować słabą przewodnością elektryczną, luźnymi komponentami i słabą wydajnością płytki PCB.

Pękanie poszycia przez otwór w beczce

W niniejszym badaniu oceniono niezawodność zanurzeniowych blaszanych płytek drukowanych poprzez analizę uszkodzeń lutowniczych. W tym celu zbadaliśmy zachowanie materiałów międzymetalicznych wewnątrz połączeń lutowanych za pomocą SEM. Porównaliśmy wyniki starzonych i niestarzonych zespołów, aby zrozumieć, w jaki sposób związki międzymetaliczne wpływają na niezawodność połączenia.

Wyniki badania pokazują, że bezprądowa powłoka niklowa na zanurzeniowych cynowych płytkach PCB charakteryzuje się głębokimi szczelinami i pęknięciami. Te otwarte granice są przypisywane środowisku korozyjnemu generowanemu podczas powlekania ENIG. Problem ten można rozwiązać poprzez wprowadzenie kontrolera niklu do procesu powlekania. Ten środek zaradczy pomaga utrzymać dobrą zwilżalność podkładki i zapobiega utlenianiu.

Topniki ciekłe

Analiza wad lutowniczych obejmuje również analizę topnika użytego w procesie. Zastosowanie różnych ciekłych topników w procesie rozpływowym może prowadzić do różnych wyników. Jedną z metod stosowanych do analizy wpływu topnika na defekty lutownicze na zanurzeniowych cynowanych płytkach PCB jest montaż zespołów flip-chip z układami odczytu na spodzie.