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万博ANSYS的博客

2019年7月31日

Die 5 wicichtigsten Gründe für费勒贝Lötverbindungen

Die Zuverlässigkeit von Lötstellen ist oft ein Problem bei der Entwicklung von elektronischen system。Eine Vielzahl von Faktoren wirkt sich auf die Zuverlässigkeit der Lötstellen aus, und jeder von ihnen kann die Lebensdauer der Lötstellen drastisch reduzieren。Die richtige Identifizierung und Entschärfung potenzieller Ursachen für Lötstellenfehler während des Designs- und Herstellungsprozesses kann kostspielige und schwer zu lösende problem im späteren producktlebenszyklus verhindern。我的Folgenden werden einige der am häufigsten beobachteten Ursachen für Lötstellenfehler beschrieben, die zu berücksichtigen sind。

Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie die Ermüdung von Lötzinn在elektronischen Bauteilen verhindern können,我的博客焊料疲劳原因及预防

1.Unbeabsichtigte Spannungen durch Verguss, Unterfüllungen und konforme Beschichtungen

Verguss-, Beschichtungs-, Absteifungsmaterial and andere Verkapselungen werden in der Elektronikindustrie regelmäßig verwendet, um eine Baugruppe vor Umwelteinflüssen zu schützen, die sie sonst beschädigen könnten。Diese聚合材料können热敏和机械本征结构哈本。德文德文德文德文德文德文德文während des设计作品的外观设计berücksichtigt werden, können西复杂的Belastungsbedingungen schaffen,德文德文Zuverlässigkeit der Lötstellen auswirken。


Wenn sich der Verguss ausdehnt, erfährt die Lötkugel Spannungen。

Wenn beispielsweise eine Baugruppe im Tauchverfahren beschichet bird,飞ßt die Beschichtung unter Komponenten wie球栅阵列(BGAs)和四平无铅(QFNs)。Die Beschichtung dehnt sich während der Platine Bauteil von der Platine "abheben", was zu zusätzlichen Zugspannungen an den Lötstellen führt。

贝特姆特蒙塔吉贝丁根für Bauteile und Verguss-/Beschichtungstechniken können unerwünschte Spannungen auf Lötstellen von Bauteilen erzeeugen - wie etwa Zugspannungen。我的那份材料,那份材料,那份材料,那份材料,那份材料,那份材料können那份材料,那份材料Ermüdungslebensdauer那份Lötstellen那份。

材料制造模具,尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸尺寸berücksichtigen信德,信德Glasübergangstemperatur,模量尺寸尺寸Wärmeausdehnungskoeffizient - oberhalb und unterhalb尺寸Glasübergangstemperatur。模具Glasübergangstemperatur bezieht sich auf Die temperature, bei der ein Material zwischen einer harten/glasartigen und einer weichen/gummiartigen Konsistenz übergeht。

Erfahren Sie mehr über den Glasübergangseffekt bei Vergussmassen, Beschichtungen和Underfill im博客焊料疲劳原因及预防

Ein häufiges Problem beim Verguss ist eine unerwartet hohe Glasübergangstemperatur bei einem Material, das während des producktentwicklungprozess nicht vollständig verstanden wurde。北本根聚合物,die für den Verguss von elektronischen Bauteilen verwendet werden, kann der Elastizitätsmodul um den Faktor 20 ansteigen, wenn das Material unter seine Glasübergangstemperatur abkühlt。

Liegt in thermischer Zyklus unterhalb der Glasübergangstemperatur eines solchen Materials, sind die Spannungen und die daraus resultierenden Kriechspannungen, denen das Lot während der Kaltverweilzeit ausgesetzist, hoch und schädlich。diesel Effekt kann die Ermüdungsfestigkeit drastisch reduzieren。

Die hier genannten Beispiele sind nachteiligen Belastungsbedingungen, Die sich ergeben können, wenn Die thermischen and mechanischen Materialeigenschaften eines Vergusses, einer Beschichtung oder eines Underfills nicht vollständig bekannt信德。

我是unten stehenden Webinar erfahren Sie mehr über Zuverlässigkeitsprobleme我是Zusammenhang mit Vergüssen und Beschichtungen。

Aufgezeichnetes Webinar zum Thema Beschichtung and Verguss。

2.Unerwartete Temperaturwechsel-Extreme

Eine weitere häufige Ursache für unerwartete Lötstellenfehler ist die falsche Charakterisierung der temperature wechselparameter, denen das elektronische System ausgesetzist。Zum Beispiel können Ein-/Ausschaltzyklen, direkte Sonneneinstrahlung, Reisen zwischen verschiedenen Klimazonen and verschiedene andere Quellen zu unerwarteten温度schwankungen bei einer leiterplattenbauteppe (PCBA) oder einem Bauteil führen。

Um die genauesten Daten zur Zuverlässigkeit eines elektronischen系统,ist eine详细描述温度测量分析,bevor模拟mit有限元分析(FEA)订单物理产品质量认证durchgeführt werden。

Das 万博Ansys Sherlock-Team hat mit dem blattau - modelerfolgreich Ermüdungslebensdauer-Vorhersagen erstellt。Bei diesem model handelt es siich um in halbempirisches, energiebasites model, das zeigt, dass die Ermüdungslebensdauer stark vom temperature, der Verweilzeit and under temperature aturrampenrate abhängt。Wenn die Rampen, Verweilzeiten,最高和最低温度während des设计-订单测试prozesses nicht vollständig verstanden werden, können Schlüsselfaktoren, die die Zuverlässigkeit des products beeinflussen, übersehen werden。

Enthält die Baugruppe außerdem Vergussmasse oder andere Polymere, erhöht sich das Risiko der oben beschriebenen Glasübergangsprobleme, wenn die Höchst- und Mindesttemperaturen nicht genau bestimmt werden。

3.Mechanische Uberlastungsereignisse

机械Überlastungsfehler treten auf, wenn eine Lötstelle während eines mechanischen erignisses übermäßig belastet wid, z. B. durch einen Stoß, einen Fall, einen在线测试,die Trennung der Leiterplatte, das einstein eines Steckers oder einer Leiterplatte。

Überlastungsausfälle信誓山旦,信誓山旦können。Die Forschung im Bereich Schocktests legt nahe, dass Die beste Lösung eine zufällige Verteilung solcher Ausfälle ist。

Ein Riss entlang der IMC

Ein Überlastungsschaden an einer Lötstelle äußert sich in der Regel in Form eines Kraters am Lötauge oder eines Bruchs der ververindung entlang der intermetallischen verindung (IMC)。in Padkrater ist in kraterförmiger Riss in der Laminatschicht unter dem Kupferpad einer Lötstelle。这是贝瑞奇的作品,在他们的作品中是这样的3.Sn odder Cu6Sn5祖茂堂bilden。Es ist der sprödeste Bereich der Lötstelle, weshalb er am anfälligsten für Überlastungen ist。

Diese Art des Versagens trit typischerweise bei Bauteilen mit kleinerem Pitch auf vor bebgas - oder wenbesonders spröde层压板verwendet werden。Pad crater ist ein ernstes问题,da es oft zu Leiterbahnbrüchen führt。Im Gegensatz zu Ermüdungsrissen, die typischerweise durch den Großteil einer Lötstelle auftreten, treten mechanische Überlastungsfehler, die sich als Verbindungsbrüche显式,in der Regel entlang der IMC auf。

Da mechanische Ausfälle在hohem Maße von den Randbedingungen und Geometrien der Leiterplatte abhängen können,在der Regel eine FEA empfohlen, um das Risiko einer mechanischen Überlastung vorherzusagen。这是一个复杂的系统。Darüber hinaus ermöglicht die FEA die Quantifizierung von Dehnungen und Krümmungen。

Hier finden Sie eine geeignete Aufnahme, in der erörtert wid, wie stoßbedingte Ausfälle elektronischer Baugruppen reduziert werden können。

Aufgezeichnetes Webinar zum Thema garantierte Zuverlässigkeit
mit mechanischen Stößen。

4.PCBA-Uberlastungsbedingungen

PCBA-Uberlastungsbedingungen, einschließ巫妖:

  • Komponentenspiegelung
  • Montagebedingungen für die Platine
  • Anbringung an Gehäusen

我们的handelt sich dabei um häufig übersehene Konstruktionsmerkmale, die erhebliche Auswirkungen auf die Lebensdauer einer Lötstelle haben können。

Montagepunkte and andere Einschränkungen auf der Leiterplatte haben einen erheblichen Einfluss auf die Größe和laage der Dehnung der Leiterplatte bei thermischer Ausdehnung, mechanischen Stößen和振动。


热机械反射原理下的Schaltkreises Einschränkungen

约束条件:Nachgiebigkeit der Leiterplatte und erzeeugen Spannungen auf der Leiterplatte, die zu frühzeitigen Lötstellenausfällen bei Komponenten führen können, die zu eng positioniert sind。Darüber hinaus wirkt sicich das Gesamtlayout der Montagepunkte direkt auf die wahrscheinlichen Formen der PCBA aus。

我是说,我是说,我是说,我是说,我是说,我是说,我是说,我是说,我是说。FEA ist ein starkes Hilfsmittel zur Lösung dieses Problems, da es dem Benutzer ermöglicht, verschiedene Montagebedingungen zu iterieren。

Bauteilen的生命之镜häufige Überlastungsbedingung, Die Die Lebensdauer von Lötstellen negative beinflussen kann。在镜下的人的死亡的位置在包特伦ähnlichen在镜下的人的生命。


模拟Steuerplatine和einer gespiegelten Platine

这是一篇文章einschränkt,是zusätzliche Spannungen in den Lötstellen erzeugt。Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Spiegelung von Bauteilen die Ermüdungslebensdauer um den Faktor 2 bis 3 verringern kann。

Hier finden Sie eine großartige Quelle, die die Auswirkungen auf Systemebene auf die Zuverlässigkeit von Lötstellen diskutiert。

Aufgezeichnetes网络研讨会über die Auswirkungen auf Systemebene
Zuverlässigkeit der Lötstellen。

5.Lotmangel

Alle oben erwähnten Abhilfestrategien werden problem mit der Zuverlässigkeit der Lötstellen nicht verhindern, wenn die Qualität der Lötstellen schlecht ist。ausdiesem Grund ist es zwingend erforderlich, PCBAs von einem renommierten Hersteller mit einem strenkontrollierten Prozess zu fertilen。

我们的美好回忆Lötstellenfehlern,我们的不幸不幸Zuverlässigkeit auswirken können。检查和观察Lötstellen sollten durchgeführt werden, bevor die PCBAs in Feld gehen, um sicherzustellen, dass die Qualitätskriterien für die Herstellung erfüllt werden。

连接电子工业的模具协会, bietet肥料标准和Akzeptanzkriterien für alle Arten von Lötstellen。Sie gelten in der Regel als工业标准für die Herstellung hochwertiger Lötverbindungen。

万博Ansys Sherlock ist ein weiteres nützliches Werkzeug zur Verringerung von Lötfehler。Es handelt sich dabei um eine automatisierte Softwarelösung für die设计分析,die auf der Zuverlässigkeitsphysik and under Physics of Failure (PoF) basierendes Elektronikdesign bietet。嗯,祖尔法伦,我们在Vorhersage von Lötmittelermüdung helfen kann, lesen Sie万博Ansys Sherlock:自动设计分析

网上研讨会:可靠性物理分析导论“,

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