Comment prévenir le soulèvement des pastilles FPC : 8 solutions de conception testées

Les pastilles sont le support principal pour souder les composants sur une carte de circuit imprimé, et la qualité de la soudure détermine directement la durée de vie et la fiabilité du produit final. La résistance à l'arrachement des pastilles fait référence à la force de liaison entre la pastille et le substrat.

Les FPC utilisent du TPI ou du PET comme couche isolante. Ces matériaux sont relativement souples et fins. Le TPI et le PET sont des matériaux thermoplastiques, ce qui signifie qu'ils ramollissent lorsqu'ils sont chauffés et durcissent lorsqu'ils sont refroidis. En prenant le TPI ordinaire comme exemple, sa température de résistance maximale est de 280 °C. Lors du soudage manuel, la température du fer à souder atteint généralement plus de 320 °C. Le matériau TPI ramollit et rétrécit rapidement. De plus, le cuivre et le TPI ont des coefficients de dilatation thermique différents, donc leur expansion et contraction diffèrent, ce qui rend les pastilles sujettes au soulèvement.

Cet article utilise différentes méthodes de conception de pastilles pour éviter le soulèvement des pastilles et améliorer la force de liaison.

I. Conception expérimentale

Un total de 8 solutions de pastilles différentes ont été conçues. Chaque solution comprend 6 modules, et chaque module comporte deux groupes de pastilles de tailles différentes : 0,7 x 1,5 mm et 1,1 x 1,8 mm. L'objectif est d'étudier l'effet des différents modules et tailles de pastilles sur la force de liaison.

Données Gerber de la solution

Carte physique

Détails des solutions

N°	Description de la solution	Illustration
1	Conception de pastille NSMD (conception de pastille non définie par le masque de soudure), sans pastilles ni ouvertures sur la couche inférieure
2	Conception de pastille NSMD (conception de pastille non définie par le masque de soudure) avec ajout de larmiers, sans pastilles ni ouvertures sur la couche inférieure
3	Conception de pastille NSMD, avec pastilles supérieures et inférieures et ouvertures du masque de soudure de la même taille
4	Conception de pastille NSMD, avec pastilles de la couche inférieure et masque de soudure 0,6 mm plus grands que la couche supérieure
5	Conception de pastille NSMD, avec pastilles de la couche inférieure et masque de soudure 0,6 mm plus grands que la couche supérieure, et un trou de 0,3 mm de diamètre ajouté au milieu de la pastille
6	Conception de pastille SMD (conception de pastille définie par le masque de soudure), sans pastilles ni ouvertures sur la couche inférieure
7	Conception de pastille NSMD avec ajout de pistes d'entrée, sans pastilles ni ouvertures sur la couche inférieure
8	Conception de pastille NSMD (conception de pastille non définie par le masque de soudure) avec ajout d'un renfort

Détails des solutions

II. Méthode de test

Un fil a été soudé sur chaque pastille. Un testeur de force d'arrachement a été utilisé pour effectuer des tests d'arrachement sur chaque pastille avec les mêmes paramètres jusqu'à ce que la pastille se soulève, et la force d'arrachement maximale de chaque test a été enregistrée.

Lecture

Résultat du fil soudé

Paramètres de test

III. Résultats des tests

1. Données de force d'arrachement pour les grandes pastilles de 1,1 x 1,8 mm :

2. Données de force d'arrachement pour les petites pastilles de 0,7 x 1,5 mm :

IV. Résumé de l'expérience

1. Concevoir la pastille comme une pastille définie par le masque de soudure SMD ou ajouter un renfort au dos améliore considérablement le soulèvement des pastilles.

2. Lorsque la conception de pastille définie par le masque de soudure ou un renfort ne peut pas être utilisée, l'ajout de larmiers à la pastille peut également améliorer la force de liaison.

3. Il n'est pas recommandé de concevoir des pastilles des deux côtés comme se chevauchant, en particulier avec des tailles de pastilles et d'ouvertures égales des deux côtés. Dans l'expérience, ces conceptions ont provoqué le déchirement des pastilles.

4. Il n'est pas recommandé d'utiliser une conception NSMD pour les pastilles FPC, car cela peut facilement provoquer le soulèvement des pastilles.

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