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sábado, 14 de agosto de 2010

Electrónica. PCB. Reid sobre Fiabilidad: El Rincón del Crack

Sábado, 10 de julio 2010 | Reid Pablo, PLP



A medida que avanzamos por el cañón , se llega a la rodilla de la PTH, de la esquina. grietas en esquina se parecen mucho a las grietas del barril que han subido a la rodilla de la PTH. Observe en la animación de la figura 1 que la mayor deformación del material se encuentra en las superficies exteriores .

esquina reid animation.jpg

Figura 1 : Imagen que representa una grieta de esquina.Haga clic aquí para ver la animación .

Pad de rotación es el grado de deflexión de una plataforma fuera de plano con el cobre . La deformación es mayor plataforma con mayor frecuencia en las almohadillas capa externa . La rodilla del agujero está formado por el cobre electrolítico depositado sobre láminas de cobre de la capa exterior y hacia abajo en el agujero perforado. Esto produce un cilindro de cobre continuo con la parte superior e inferior quemado , al igual que un remache hueco. El cobre que sube el barril y la lámina que se conoce como el abrigo y se convertirá en importante en nuestro análisis de vías enterradas más adelante en esta serie de columnas.

El cañón del cobre resiste la elongación de la PTH , debido a la expansión del eje z del dieléctrico durante las excursiones térmicas , mientras que la almohadilla se desplaza , produciendo la rotación classis almohadilla . Animación de la rotación de la almohadilla en dos dimensiones es simple en que la animación se ve como una palanca que gira a un punto de giro en la rodilla del agujero. Es la realidad, la plataforma de tres dimensiones se deforma en un embudo . No sólo eso, la urdimbre y la trama de la copa podría causar que la deformación a ser desigual , por lo que el embudo debe tener una forma de ondas o arrugada . La animación está en el plano con las fibras de vidrio , digamos que la urdimbre. Uno podría imaginar que en un plano en un ángulo de 45 grados respecto al plano de la urdimbre , la deflexión base de lanzamiento podría ser aún mayor.

Teniendo en mente la imagen de la plataforma en tres dimensiones como un embudo distorsionada , vamos a abordar las grietas de esquina.

corner1.jpg reid

Figura 2: Primer plano de una grieta de esquina.

La grieta de esquina es básicamente una grieta por barril que se produce en la parte superior de la PTH, en la rodilla. La grieta rodilla clásico comienza en la unión entre el borde exterior de los productos dieléctrica y la cara de la capa externa láminas de cobre. IPC- 6012 permite una separación entre el papel de aluminio y el cobre electrolítico si la grieta se detiene en la parte superior de la lámina de cobre. El problema comienza en la grieta avanza por el cobre electrolítico . El típico rincón crack se propaga en un ángulo de 45 grados en la rodilla del agujero.


Ya en la década de 1980 , obteniendo en todo el espesor de la rodilla del agujero era problemática. El cobre estaba en lo cierto con frecuencia más delgado en la rodilla , ya sea de la distribución de cobre o la eliminación del cobre en la limpieza y lavado de los procesos . Pad de rotación produce un punto de giro situado , por lo que he podido ver, en el borde del dieléctrico . La forma ángulo de 90 grados en el dieléctrico se expande hacia fuera, con la urdimbre levantar la almohadilla de cobre y comprimiendo el cobre en la rodilla del agujero. El resultado es una grieta que se propaga por la cara de la lámina de cobre y en el cobre electrolítico de 45 grados. La grieta se inicia en la punta de la hoja de cobre y se propaga a través de lo que suele ser la parte más delgada de la rodilla.

grietas en esquina se observan con menos frecuencia que las grietas barril. A diferencia de una grieta barril, lo que puede fallar catastróficamente , la grieta rodilla tiende a propagar a través del tiempo . El perfil de daño puede ser exponencial y no lineal , pero generalmente no muy acelerado - al menos no en las aplicaciones de estaño-plomo que suele ser la temperatura máxima en el montaje limitado a 230 ° C.

Motivos de preocupación y Consideraciones

grietas de esquina no son tan comunes como las grietas barril, pero a veces el diseño tendrá una influencia en las grietas de esquina. Sabemos de muchos años de pruebas de fiabilidad que una junta con los cojines no funcionales eliminado tiende a ser más robusta que la misma mesa que no funciones en cada capa. Para definir el término, un pad no funcional es una almohadilla que no se conecta a un circuito.

En ocasiones , los diseñadores tienen almohadillas no funcionales en cada capa interna. En la mayoría de las aplicaciones esto produce una reducción de la fiabilidad con un aumento en las grietas barril en la zona central de la PTH. Parece que esto produce una serie de puntos de anclaje a lo largo de la PTH y se produce un fallo en el cañón. Los clientes que quitar las almohadillas no funcionales para la confiabilidad incremento de PTH reducir el "ancla "punto y la tensión se transfiere a la rodilla del agujero.

El último punto sobre las grietas de esquina es que con temperaturas de montaje sin plomo de aproximadamente 260 ° C, algunas de las grietas de esquina serán horizontales. La grieta se propaga desde la interfaz entre la película de cobre y el borde exterior de la capa dieléctrica y procede en sentido horizontal , 90 grados con el plano de la PTH, a través del cañón de cobre electrolítico justo debajo de la rodilla del agujero.

corner2.jpg reid

Figura 3: Comparación de las grietas esquina de estaño-plomo y sin plomo .

Si el defecto se observa macroscópicamente , podría ser descrito como una grieta anillo justo debajo de la parte superior de la PTH. En los exámenes microscópicos de una serie de PTHs , puede haber algunas grietas actual esquina , con grietas tradicionales estaño / plomo de multiplicación en un ángulo de 45 grados y otros a 90 grados . En un caso , cupones sometido a una temperatura menor de montaje sin plomo (245 ° C) tenía una grieta horizontal, pero se inició en el borde superior de la lámina .


Paul Reid es coordinador del programa en Soluciones de Interconexión de PLP . Él puede ser alcanzado en paul.reid @ pwbcorp.com.

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