Comment éviter le décollement du cuivre
3 min
- Stratégies d'amélioration et d'optimisation
- Conclusion
Le nivellement par air chaud (HASL) consiste à recouvrir la surface du cuivre exposé d'une couche d'alliage d'étain pour empêcher l'oxydation et fournir une bonne surface de soudure pour l'assemblage ultérieur. Le processus de base du HASL consiste à immerger brièvement la carte PCB dans un bain d'étain liquide à haute température. Grâce à l'action du flux et de l'étain à haute température, un alliage cuivre-étain (IMG) se forme. Ensuite, sur des rails de guidage, la carte est soulevée tandis qu'un gaz à haute pression souffle l'excès d'étain des zones non cuivrées et nivelle toute soudure inégale sur les plages de contact.
Le processus HASL offre une bonne soudabilité. Cependant, lors de l'opération réelle de HASL, il existe une tendance au décollement du cuivre : dans les PCB simple face, cela se produit le plus souvent sur les trous métallisés, et dans les PCB double face, sur les plages de trous traversants avec des couronnes annulaires étroites, en particulier pour les trous oblongs longs. Ce décollement du cuivre a ses causes principales :
1. La température du bain d'étain HASL de 275-300°C dépasse largement la température de transition vitreuse (point TG) de la carte. Lorsqu'elle est soumise à la haute température du bain d'étain et au jet de gaz à haute pression, la carte subit de fortes contraintes. Sans le support mécanique des larges plages de soudure en surface, le cuivre dans les trous PTH peut facilement se séparer des parois des trous.
2. Pendant le HASL, le cuivre et l'étain se combinent pour former un alliage cuivre-étain, ce qui peut corroder une partie du cuivre, réduisant ainsi l'adhérence au substrat de la carte.
Stratégies d'amélioration et d'optimisation
Pour illustrer, utilisons l'analogie de l'escalade d'une falaise. Si les deux mains peuvent s'accrocher à la face saillante de la falaise et que la zone de préhension est plus grande, l'escalade devient plus facile.
De même, la surface de cuivre à l'intérieur des parois des trous se comporte de manière similaire. Lorsque les couches supérieure et inférieure ont des plages de soudure (généralement recommandé d'avoir une couronne annulaire de 0,3 mm ou plus), l'adhérence est plus forte et l'apparition de décollement du cuivre est considérablement réduite.
Conclusion
Pour les PCB simple face ou double face avec de petites plages de soudure, envisagez de passer à des PCB double face (avec des plages de soudure supérieures à 0,3 mm) ou d'adopter un traitement de surface ENIG. Les plages de soudure dorées ont une surface plus lisse et conviennent aux cartes BGA.
Si la conversion en PCB double face n'est pas réalisable en raison d'un manque de dégagement ou d'autres raisons, envisagez d'utiliser l'ENIG.
Pour les cas où le cuivre dans les parois des trous n'est pas souhaité, optez pour des trous non métallisés. Si une connexion entre les deux faces est nécessaire, utilisez des vias sur les bords des plages de soudure (pour les applications à courant élevé, assurez-vous d'ajouter un nombre adéquat de vias).
Continuez à apprendre
Maîtriser les tests d'impédance des PCB pour les conceptions à haute vitesse
Points clés Vérification par TDR: les tests d'impédance utilisent la réflectométrie temporelle (TDR) sur des coupons de test pour vérifier les pistes à haute vitesse Facteurs réels: l'impédance réelle est modifiée par des variables de fabrication, notamment la sous-gravure des pistes, le masque de soudure et l'épaisseur du diélectrique après pressage Boucle conception-fabrication: utilisez les valeurs Dk exactes de l'empilage du fabricant pour le routage et exploitez les rapports TDR afin d'affiner le......
Garantir une soudabilité optimale: le rôle essentiel des essais dans une production fiable de PCB
Points clés Objectif principal:vérifier le mouillage de la soudure avant l'assemblage afin d'éviter les baisses de rendement et les défaillances des joints Test destructif:selon J-STD-002, les composants et coupons testés ne peuvent pas être réutilisés en production Critères de réussite:au moins 95 % de couverture de soudure sur les broches et 80 % sur les pastilles thermiques exposées Principaux défauts:détection du non-mouillage avec métal exposé, du démouillage avec retrait de la soudure et du blac......
Les gardiens de la qualité: guide complet des normes d'inspection des PCB
Points clés Défense multicouche:la combinaison de l'AOI, de l'AXI, de l'ICT et du FCT couvre tous les angles morts de l'inspection Impression de la pâte:la pâte à braser est à l'origine de jusqu'à 60 % des défauts, ce qui rend les contrôles précoces essentiels Normes IPC:la classe 3 réduit la limite des vides dans les BGA de 25 % à 10 %, ce qui augmente les coûts Équilibre thermique:un échauffement uniforme de l'empreinte équilibre les forces de refusion et évite l'effet tombstone Maîtrise de la conce......
Analyse en coupe: garantir la qualité des PCB multicouches
Vous êtes-vous déjà demandé ce qui se cache réellement à l'intérieur d'un PCB multicouche? À première vue, une carte terminée ressemble à une plaque plane et homogène composée de stratifié et de cuivre. Elle contient pourtant un réseau complexe de vias métallisés, de couches de cuivre enterrées, de films diélectriques minces et de structures remplies de résine, dont les dimensions doivent respecter des tolérances très strictes. L'analyse en coupe permet d'examiner directement ces couches et d'obtenir ......
Comment les matériaux durables et la fabrication experte garantissent des PCB conformes à la directive RoHS
Avez-vous déjà vécu qu'un envoi de produits finis soit retenu aux douanes de l'UE en raison d'un seul composant sur la carte ne passant pas le dépistage RoHS ? C'est plus fréquent que la plupart des ingénieurs ne le pensent, et le coup financier est bien plus important que la valeur des marchandises saisies. Le temps perdu, les dépenses de reconception et un audit de conformité capable de stopper toute l'introduction de votre produit, tel est le coût réel d'une mauvaise application de la RoHS. Le poin......
Propreté des PCB dans la fabrication professionnelle : Prévenir la contamination et garantir une fiabilité à long terme
Dans la fabrication des PCB, les cartes sont contaminées par toutes sortes de saletés à presque chaque étape. Lors du processus de soudure, le flux (à base de colophane ou les formes organiques plus récentes) peut laisser des résidus ou des sels ioniques sur les pastilles et les pistes, les rendant collants. Ensuite, il y a la gravure, le placage et la micro-gravure ; les processus chimiques déposeront des ions métalliques sur le cuivre si le rinçage n'est pas complet. De minuscules particules de cope......