Preventing Component Detachment and BGA Solder Cracking: A Systematic Solution by Xingqiang for Export PCBs
При производстве промышленных, коммуникационных и потребительских электронных изделий, ориентированных на экспорт, распространенными неисправностями являются отслоение компонентов, растрескивание пайки BGA и отслаивание контактных площадок. Эти проблемы в основном возникают из-за термических напряжений, вызванных несоответствием коэффициентов теплового расширения (CTE), чрезмерных механических напряжений, плохого проектирования печатных плат, неадекватного контроля процесса и поглощения влаги компонентами. Такие дефекты не только снижают выход годной продукции, но и приводят к жалобам клиентов, возвратам и неудачам при сертификации надежности, напрямую угрожая поставкам экспортных заказов. Являясь профессиональным производителем печатных плат, специализирующимся на заказных экспортных платах, Xingqiang решает эти проблемы у источника посредством оптимизированного проектирования, выбора материалов, строгого контроля процесса и проверки надежности.
Клиент, использующий промышленные управляющие печатные платы для экспортных рынков, страдал от частых случаев растрескивания пайки BGA по углам, отслоения поверхностно-монтируемых компонентов и локального отслаивания контактных площадок, особенно во время испытаний на температурный цикл и падение. Основные причины включали большое несоответствие CTE между печатной платой и подложкой BGA, чрезмерно крутую скорость охлаждения при оплавлении, незаполненные переходные отверстия в контактных площадках, высокие изгибающие напряжения от разделения плат и монтажа радиаторов, а также недостаточное просушивание печатных плат и компонентов.
Xingqiang предоставил комплексный план улучшений, охватывающий проектирование, материалы, производство и тестирование, как показано в таблице ниже:
| Режим отказа | Основные причины | Решения по улучшению |
|---|---|---|
| Растрескивание пайки BGA | Несоответствие CTE, термический шок, быстрое охлаждение | Использовать ламинаты с низким CTE и высоким Tg; оптимизировать профиль оплавления; применять подливку для ключевых BGA |
| Отслоение компонентов | Слабые паяные соединения, концентрация напряжений | Оптимизировать размер контактных площадок; держать чувствительные детали подальше от краев платы; использовать приспособления для разделения и сборки |
| Отслаивание контактных площадок | Риск черной площадки, незаполненные переходные отверстия, слабая прочность контактных площадок | Принять надежную поверхностную отделку; применять заливку смолой и покрытие для переходных отверстий в контактных площадках |
| Холодное соединение и эффект попкорна | Влажностное расширение, недостаточное нагревание | Предварительно просушивать печатные платы и BGA; контролировать температуру и влажность в цехе |
| Усталость припоя | Хрупкий бессвинцовый припой, концентрация напряжений | Укрепить структуру паяных соединений; добавить усилители и клеевое армирование |
После внедрения растрескивание пайки BGA было практически устранено, отслоение компонентов полностью решено, а риск отслаивания контактных площадок снижен почти до нуля. Продукция прошла строгие экспортные испытания на надежность, включая температурный цикл и испытания на падение. Выход годной продукции значительно улучшился, с устойчивыми зарубежными поставками и отсутствием массовых жалоб или переделок.
