Das Schrumpfungsproblem der Leiterplatte
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Wenn der Temperaturunterschied zwischen dem Mittelbereich und dem Randbereich der Platine unterschiedlich ist, weist die Platine unterschiedliche Ausdehnungs- und Kontraktionsgrade auf. Dieses Problem kann zu Schäden an Lötstellen und Bauteilen auf der Leiterplatte führen und somit die Leistung der gesamten Leiterplatte beeinträchtigen.
Das Schrumpfungsproblem bezieht sich auf die Größenänderung, die durch die Änderung des Feuchtigkeitsgehalts oder die ungleichmäßige Wärmeverteilung während des Herstellungsprozesses der Leiterplatte verursacht wird. Unter normalen Umständen schrumpft die Leiterplatte nach der Verarbeitung, was durch die Verdunstung des darin enthaltenen Wassers verursacht wird. Wenn das Brett jedoch einer feuchten Umgebung oder Hitze ausgesetzt wird, dringt das Wasser wieder in das Innere des Bretts ein, wodurch es sich ausdehnt und schrumpft.
Das Problem der Druckausdehnung und Schrumpfung von Leiterplatten hängt hauptsächlich mit dem Wärmeausdehnungskoeffizienten von Materialien zusammen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient verschiedener Materialien ist unterschiedlich, und wenn die Leiterplatte erhitzt wird, weisen verschiedene Teile unterschiedliche Ausdehnungs- und Kontraktionsgrade auf. Unter normalen Umständen besteht die Leiterplatte aus Glasfaser und Epoxidharz und ihr Wärmeausdehnungskoeffizient beträgt etwa 16-18 ppm/Grad, während der Wärmeausdehnungskoeffizient von Kupferfolie etwa 17 ppm/Grad beträgt.
Bild: Braunes Oxid
Die Ausdehnung und Schrumpfung von Leiterplatten hat folgende Auswirkungen auf das Produkt
1. Verursacht eine Verschlechterung der elektrischen Leistung der Leiterplatte
Wenn das Problem der Ausdehnung und Kontraktion von Leiterplatten nicht rechtzeitig gelöst wird, kann es zu einer Trennung der Materialien zwischen den Schichten, einem Bruch der Isolationsschicht usw. kommen, was zu einer Verschlechterung der elektrischen Leistung führt. Dies verringert nicht nur die Leistung der gesamten Schaltung, sondern erhöht auch die Sicherheitsrisiken elektronischer Produkte während des Betriebs.
2. Auswirkungen auf die Produktzuverlässigkeit
Das Problem der Ausdehnung und Kontraktion von Leiterplatten kann die interne Belastung elektronischer Produkte erhöhen, was zu Problemen wie Lockerheit des Geräts und Rissen in den Lötstellen führt und die Produktzuverlässigkeit verringert.
Um das Problem der Druckausdehnung und -kontraktion der Leiterplatte zu lösen, werden üblicherweise folgende Maßnahmen ergriffen:
1. Wählen Sie die richtigen Materialien. Ingenieure können für die Herstellung von Leiterplatten Materialien mit einem kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten wählen, beispielsweise Polyimid (PI) und Polytetrafluorethylen (PTFE). Diese Materialien weisen eine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit und mechanische Eigenschaften auf, wodurch die Ausdehnung und Schrumpfung der Leiterplatte wirksam verringert werden kann.
2. Passen Sie die Anordnung der Lötstellen an. Durch die richtige Anordnung der Lötverbindungen kann das Spannungskonzentrationsproblem, das durch die Ausdehnung und Kontraktion der Leiterplatte verursacht wird, verringert werden. Der Lötstellenabstand sollte möglichst gleichmäßig und möglichst weit vom Platinenrand entfernt sein. Dadurch kann die Belastung der Leiterplatten-Lötstellen effektiv reduziert und das Risiko von Rissen an den Lötstellen verringert werden.
3. Kontrollieren Sie die Temperatur. Im Herstellungsprozess der Leiterplatte sollten die Presstemperatur und die Presszeit entsprechend den Eigenschaften des Materials und der Prozessumgebung kontrolliert und optimiert werden. Ein angemessener Pressvorgang kann die Ausdehnung und Schrumpfung der Leiterplatte verringern und die elektrische Leistung der Leiterplatte sicherstellen.
Die Verdichtung und Schrumpfung von Leiterplatten ist ein häufiges, aber schwerwiegendes Problem, das die Leistung und Lebensdauer der Leiterplatte beeinträchtigen kann. Die oben genannten Maßnahmen können das Auftreten von Ausdehnungs- und Kontraktionsproblemen wirksam reduzieren und die Zuverlässigkeit und Stabilität der Leiterplatte verbessern.
