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無鉛組裝制程及重工的熱歷程是必需的情況下,拐角斷裂及焊墊浮起是與焊墊上的介質分層息息相關的。這樣的情形與我們在球腳數組上所顯示的介質凹坑是相似的。拐角斷裂,焊盤轉動及孔環浮起分層皆是與無鉛與重工對熱歷程高溫所引起的Z軸熱膨脹有關。
耐熱測試及失敗分析表示出三個對PWB信賴度的一般性影響。其中將其影響性大小做層級分類。其中屬銅的材質為首要的影響因素,材料的質量影響居第二,最后第三個影響因素為PWB的設計。PTH的銅料質量好壞,包含了孔璧中銅的厚度以及分布情形,金屬化過程中是否穩定及健全(化學銅或直接電鍍)。再來,材料質量好壞取決于,材料是否受過硬化劑影響結構、是否含樹脂、玻璃轉換溫度、熱膨脹系數以及其它熱能特性。PWB設計的層次包含了孔徑大小及間距,還有PWB的lay-up。除了上述三個因素外,第四個層級因素,相對影響較小的因素,也包含了現有的焊墊、缺乏或非功能性的焊墊、對準度、鉆孔技術、壓合狀況等等。影響整個測試的因素應該被全面性的評估,每個測試結果的影響因素不盡相同。但在設計良好的試片測試時,測試出的結果將呈現出一致性的趨向。
在無鉛導入后,這些順序的影響因素已出現些微轉變。銅的材質與材料的質量幾乎是一樣重要了。無鉛不止導致影響因素重要性的轉變,也造成其它因素影響測試結果的可能性提高。在無鉛導入的測試環境里,每個影響測試結果的因素,其材質及測試環境狀況的好壞,未通過無鉛的測試,這些因素標準及執行方式都需要提高標準,已達完善的測試結果。
去年,我們得到了一個重要的結論,銅的質量、材料的健全度以及設計是否良善這三個因素,都必須在測試中受到同樣的重視,才能讓一個完整的信賴度測試在無鉛的標準下,順利進行。在非無鉛的組裝環境中,單一影響因素還是可以彌補或是補強其它因素的缺失。例如: 使用健全的材料可以彌補因鍍銅在孔璧中分布不均造成之影響。
當使用不良的材料測試時,厚銅電鍍可以預防測試提早失敗。然而,當所有測試的因素及環境需符合無鉛時,所有影響測試結果的因素,都相互影響著且影響測試結果的程度相當。所以,現今當我們在做信賴度測試時,我們必須面臨無鉛所帶來的影響,也就是所有的影響因素都應全然的考慮在內,需要好的銅、材質穩健、且良善的設計,才能確保有效的信賴度測試?,F在有個確實的轉變是設計的影響力以及它在信賴度測試里所扮演的角色。
以前,一旦電氣性能的需求與制程的限制有相沖突時,設計者以電氣性能的需求為主。隨著現今PWBs的復雜性,再加上無鉛制程的影響,電氣因素的影響必須被改善才足以通過無鉛所要求的制造環境。隨著小孔、孔距、微小孔的廣泛運用,增層壓合、精密磨平、埋孔、盲孔、底墊、塞孔等板材的設定應用,顯得更加盛行普遍。所以,就更加需要去理解無鉛制程中,會影響整個對信賴度測試結果的因素。
耐熱測試中,無鉛標準所帶來最大的影響就是對材料質量的要求。這個額外的30°C結合無鉛制程已使材料達到它們的能力上限。這些溫度轉變對整體測試狀況有相當影響,其中對健全的PWB材料影響最甚。分層變得常見。在材料分層的信賴度測試,多數情形下會降低少對PTH的壓力,有緩耐熱循環測試的失敗時間。在無鉛及重工的熱歷程測試后,一但試片失效的測試周期比”AsReceived”還多,就表示該材料有分層的問題。