Chuyển đến nội dung chính
‌Essais miễn phí

      

BLOG ANSYS

06/12/2019

FEA Đánh bài casino Microvias và PTH có nguy cơ bị hỏng do mỏi

Mạ xuyên lỗ (Đánh bài casino) và microvias là các cấu trúc kết nối các mạch tín hiệu ở các lớp khác nhau của bảng mạch in (PCB). Nhu cầu tăng mật độ của các kết nối này đã tăng đáng kể trong thập kỷ qua do xu hướng mật độ đầu vào/đầu ra (I/O) cao hơn và các gói điện tử nhỏ hơn.


Kết nối cấu hình microvia trong PCB

Một ưu điểm của microvia là chúng có thể được đặt ở các vị trí khác nhau giữa các lớp PCB. Điều này có nghĩa là chúng có thể ở các vị trí biệt lập, so le, xếp chồng lên nhau hoặc liên tục trong các lớp đồng của chip.

Những lo ngại về độ tin cậy đã làm phức tạp thêm khả năng lập bản đồ kết nối của ngành điện tử. Do đó, các kỹ sư về độ tin cậy được giao nhiệm vụ phát triển các mô hình có thể dự đoán lỗi Đánh bài casino của các hệ thống này.

Sử dụng phân tích phần tử hữu hạn (FEA), các kỹ sư có thể phân tích độ tin cậy của PCB sử dụng microvias hoặc Đánh bài casino.
 

Cách mô phỏng có thể Đánh bài casino độ tin cậy của PCB

Thách thức lớn về độ tin cậy bắt nguồn từ lớp phủ đồng của microvias và Đánh bài casino. Các hệ số giãn nở nhiệt khác nhau giữa kim loại và các vật liệu PCB khác có thể dẫn đến hiện tượng mỏi.

Các kỹ sư có thể sử dụng FEA để dự đoán số chu kỳ cho đến khi PCB gặp lỗi. Đầu tiên, họ có thể tính trung bình biến dạng dẻo tương đương cho mọi phần tử dọc theo trục z của Đánh bài casino.

Bước tiếp theo là tính toán độ biến dạng cho các phần tử trong PCB. Các giá trị biến dạng có thể được nhập vàoPhương trình Coffin-Mansonđể ước tính số chu kỳ dẫn đến lỗi.


    A contour of equivalent plastic strain in a Đánh bài casino that features 12 layers and a thermal cyclic loading of 25C (77F) to 150C (302F).

    Tiếp theo, nhiều thử nghiệm có thể được tiến hành để Đánh bài casino thực kết quả và dự đoán của FEA. Các thử nghiệm nội bộ cho thấy kết quả FEA cho tất cả cấu hình PTH có mối tương quan chặt chẽ với kết quả thử nghiệm.
     

    Cần phải phân tích khả năng sản xuất để Đánh bài casino độ tin cậy của Microvia

    Các phân tích về khả năng sản xuất cần được thực hiện để dự đoán thành công số chu kỳ dẫn đến hư hỏng Đánh bài casino.

    Các phân tích về khả năng sản xuất đối với các microvia đơn lẻ và xếp chồng lên nhau dự đoán khả năng phân tách bề mặt trong quá trình hàn nóng chảy lại.

    Sự tách biệt giữa thân microvia và miếng PCB xảy ra do ứng suất kéo cao trong quá trình hàn nóng chảy lại. Cần có các thí nghiệm và tính chất vật liệu để Đánh bài casino phạm vi ứng suất kéo.


    Các kỹ sư cần hiểu quy trình sản xuất PCB để Đánh bài casino độ tin cậy của nó.

    Về lý thuyết, cấu trúc microvia có thể chịu được ứng suất ngang bằng độ bền của đồng. Tuy nhiên, microvias không hoạt động ở mức độ căng thẳng thấp hơn nhiều Đánh bài casino lỗi sản xuất.

    Quy trình thiết kế tự động của ANSYS Sherlock cho lỗi Đánh bài casino

    Các kỹ sư có thể sử dụng phân tích thiết kế tự động Ansys Sherlock để dự đoán Đánh bài casino suất xảy ra lỗi do mỏi đối với các thiết kế PCB có hàng nghìn cấu trúc kết nối với nhau.

    Quy trình làm việc cung cấp các công cụ có thể Đánh bài casino mối lo ngại về độ tin cậy khi phát triển PCB, microvias và PTH.

    Ví dụ: Sherlock có thể được sử dụng để đánh giá mức độ ảnh hưởng của hệ số giãn nở nhiệt không khớp đến sản phẩm trong toàn bộ vòng đời của nó.


      ANSYS Sherlock can help prevent electronics from going into the dump before their warranty is up.

      Sau khi Đánh bài casino các lĩnh vực cần quan tâm, các kỹ sư có thể chủ động giải quyết những thách thức đó trước khi dồn tài nguyên vào các nguyên mẫu đắt tiền.

      Để tìm hiểu cách đánh giá mức độ Đánh bài casino của kết nối một cách chi tiết hơn, hãy xem hội thảo trên web:Phương pháp tự động sử dụng FEA để Đánh bài casino PTH và Microvias có nguy cơ hỏng hóc.