Lors de la fabrication PCB Dans les circuits imprimés, les connexions électriques entre les composants électroniques et le circuit imprimé sont réalisées en posant le câblage sur la surface du circuit imprimé, en installant les composants électroniques et en les soudant en place. De bonnes connexions et la solidité des joints de soudure sont essentielles au fonctionnement normal des cartes de circuits imprimés.
1. Objectifs de la conception des joints de brasure non remplis
- Fonctionnalité du point d'essai
- Test électrique : Les zones de cuivre exposées servent de points de test pour les oscilloscopes, les testeurs à sonde volante et d'autres appareils similaires.
- Vérification du processus : Post-refusion/ soudure à la vague, des points de test permettent de valider les paramètres du processus.
- Exigences particulières en matière de conception
- Dissipation de la chaleur : Le cuivre exposé dans les traces de courant élevé améliore la performance thermique (nécessite des calculs de capacité de transport de courant).
- Débogage RF : Points de test d'impédance non masqués pour les circuits haute fréquence (plaquage or recommandé).
2. Mécanismes d'impact sur la performance électrique
| Dimension de l'impact | Mécanisme | Scénario type |
|---|
| Résistance des contacts | Les couches d'oxyde augmentent l'impédance de 3 à 5 fois | Chute de tension excessive dans les circuits d'alimentation |
| Perte de signal à haute fréquence | Les discordances d'impédance provoquent une perte de retour (>3dB) | Augmentation des taux d'erreurs binaires dans les modules 5G |
| Fiabilité thermique | La résistance thermique plus élevée augmente les températures de jonction de 10 à 15°C | Défaillance prématurée des MOSFET de puissance |
3. Techniques d'inspection de la qualité des joints de soudure
- Solutions de qualité industrielle
- 3D SPI : Mesure de l'épaisseur de la pâte à braser (précision de ±5μm).
- Rayon X microfocus : Détecte les vides BGA de 0,2μm (taux de détection de 99,7%).
- Pénétration du colorant rouge : Détection de fissures à faible coût (économies 80%)
- Imagerie thermique : Identifie les joints froids grâce à des anomalies de température
4. Paramètres clés de contrôle du processus
Profil de soudage par refusion (exemple de procédé sans plomb)
- Préchauffage : 150°C (taux de rampe de 1-2°C/s)
- Temps de trempage : 90 secondes (stabilisation à ±5°C)
- Température de pointe : 245°C (durée de 30 à 45 secondes)
- Taux de refroidissement : 3°C/s (évite les chocs thermiques)
Problèmes courants et solutions
Q1 : Problèmes d'intégrité du signal dans les circuits à haute fréquence - des joints de soudure non remplis suspectés ?
A1 : Utiliser la réflectométrie dans le domaine temporel (TDR) pour localiser les discontinuités d'impédance, puis vérifier par radiographie. Recommandations :
- Utiliser des alliages de soudure à faible perte (par exemple, SnAgCu).
- Conception de points de test avec compensation d'impédance
Q2 : Comment résoudre rapidement le problème des joints de soudure froids dans la production de masse ?
A2 : Mettre en œuvre une méthode de contrôle en trois étapes :
- Optimisation du pochoir : Augmentation de la taille de l'ouverture de 5%
- Atmosphère d'azote : Maintenir les niveaux d'O₂ <1000ppm
- AOI en ligne : ajout d'une inspection par vision latérale
Q3 : Oxydation du cuivre exposé dans des environnements humides, entraînant un mauvais contact ?
A3 : Stratégie de protection à trois niveaux :
- Primaire : Nickel doré par immersion sans électrolyse (ENIG)
- Secondaire : revêtement local conforme (résine durcissant aux UV)
- Tertiaire : Conception étanche conforme à la norme IP67