Análise de falhas de defeitos de soldadura em placas de PCB estanhadas por imersão

Os defeitos de soldadura são uma causa comum de falha de PCB. Existem vários tipos diferentes de defeitos que podem levar à falha do PCB. O artigo abaixo explora três tipos de defeitos: Humedecimento, revestimento através de fissuras no cilindro do furo e fluxos líquidos.

Defeitos de humidade

A exposição a factores ambientais durante o processo de fabrico pode afetar a capacidade de humedecimento das placas de circuito impresso de estanho de imersão. Isto pode reduzir o rendimento da montagem e a fiabilidade do segundo nível. Por conseguinte, é importante evitar ou corrigir defeitos de molhagem deficientes. Esta investigação explorou os efeitos de diferentes condições de temperatura na capacidade de humedecimento destas placas.

As almofadas de estanho de imersão apresentam uma variedade de defeitos que podem causar falhas no processo de montagem. Ao contrário da desumidificação, que é um defeito em que a junta de soldadura não se forma, os defeitos de humidificação ocorrem quando a solda fundida não adere à superfície molhável das almofadas ou componentes da PCB. Isto pode resultar em buracos ou vazios nas juntas de soldadura.

Os defeitos de não humidificação podem também causar problemas estruturais graves. Além disso, podem resultar em fraca condutividade eléctrica, componentes soltos e fraco desempenho da placa de circuito impresso.

Fissuração do cilindro do revestimento através do furo

Este estudo avaliou a fiabilidade de placas de circuito impresso estanhadas por imersão através de uma análise de falhas de defeitos de soldadura. Para tal, estudámos o comportamento dos intermetálicos no interior das juntas de soldadura por SEM. Comparámos os resultados das montagens envelhecidas e não envelhecidas para compreender como os intermetálicos afectam a fiabilidade da junta.

Os resultados da investigação mostram que o revestimento de níquel eletrolítico em placas de PCB estanhadas por imersão é caracterizado por fendas e fissuras profundas. Estes limites abertos são atribuídos ao ambiente corrosivo gerado durante o revestimento ENIG. Este problema pode ser resolvido através da introdução de um controlador de níquel no processo de revestimento. Esta contramedida ajuda a manter uma boa molhabilidade na almofada e a evitar a oxidação.

Fluxos líquidos

Esta análise de falhas de defeitos de soldadura também inclui a análise do fluxo utilizado no processo. A utilização de diferentes fluxos líquidos no processo de refluxo pode conduzir a resultados diferentes. Um método utilizado para analisar os efeitos do fluxo nos defeitos de soldadura em almofadas de PCB estanhadas por imersão consiste em montar os conjuntos flip-chip com chips de leitura na parte inferior.