Vid tillverkning KRETSKORT kretskort uppnås elektriska anslutningar mellan elektroniska komponenter och kretskortet genom att lägga ut ledningar på kretskortets yta, installera elektroniska komponenter och sedan löda dem på plats. Bra anslutningar och hållfastheten i lödfogarna är avgörande för kretskortens normala funktion.
1. Konstruktionsändamål för ofyllda lödfogar
- Testpunktens funktionalitet
- Elektrisk testning: Exponerade kopparområden fungerar som testpunkter för oscilloskop, testare med flygande prober och andra liknande enheter.
- Verifiering av processen: Testpunkter efter återflöde/våglödning validerar processparametrar.
- Särskilda konstruktionskrav
- Värmeavledning: Exponerad koppar i strömförande spår förbättrar den termiska prestandan (kräver beräkningar av strömförande kapacitet).
- RF-felsökning: Omaskerade impedans-testpunkter för högfrekventa kretsar (guldplätering rekommenderas).
2. Mekanismer för påverkan på elektrisk prestanda
| Påverkan Dimension | Mekanism | Typiskt scenario |
|---|
| Kontaktmotstånd | Oxidskikt ökar impedansen 3-5 gånger | Överdrivet spänningsfall i strömkretsar |
| Högfrekvent signalförlust | Missanpassning av impedans orsakar returförlust (>3dB) | Ökade bitfelsfrekvenser i 5G-moduler |
| Termisk tillförlitlighet | Högre värmemotstånd höjer förbindningstemperaturen med 10-15°C | För tidigt fel i effekt-MOSFET:er |
3. Tekniker för kvalitetsinspektion av lödfogar
- 3D SPI: Mätning av lödpastans tjocklek (±5 μm noggrannhet)
- Mikrofokuserad röntgen: Detekterar BGA-hålrum på 0,2 μm-nivå (99,7% detekteringsgrad)
- Kostnadseffektiva lösningar
- Penetration med röd färg: Sprickdetektering till låg kostnad (80% besparingar)
- Termisk bildbehandling: Identifierar kalla fogar via temperaturavvikelser
4. Viktiga parametrar för processtyrning
Profil för omsmältningslödning (exempel på blyfri process)
- Förvärmning: 150°C (1-2°C/s ramphastighet)
- Blötläggningstid: 90 sek (±5°C stabilisering)
- Topptemperatur: 245°C (30-45 sekunders varaktighet)
- Nedkylningshastighet: 3°C/s (förhindrar termisk chock)
Vanliga problem och lösningar
F1: Problem med signalintegritet i högfrekventa kretsar - misstänker man ofyllda lödfogar?
A1: Använd Time-Domain Reflectometry (TDR) för att lokalisera impedansdiskontinuiteter och verifiera sedan med röntgen. Rekommendationer:
- Använd lödlegeringar med låg förlust (t.ex. SnAgCu)
- Utforma testpunkter med impedanskompensation
Q2: Hur kan man snabbt åtgärda kalla lödfogar i massproduktion?
A2: Implementera en trestegs kontrollmetod:
- Optimering av stencil: Öka bländarstorleken med 5%
- Kväveatmosfär: Bibehålla O₂-nivåer <1000ppm
- Inline AOI: Lägg till inspektion av sidovy
F3: Oxidation av exponerad koppar i fuktiga miljöer, vilket orsakar dålig kontakt?
A3: Strategi för skydd i tre steg:
- Primär: Elektrolös nickelimmersionsguld (ENIG)
- Sekundärt: Lokal konform beläggning (UV-härdande harts)
- Tertiär: IP67-klassad vattentät design