BLOG ANSYS
06/12/2019
FEA Sòng bạc trực tuyến Microvias và PTH có nguy cơ bị hỏng do mỏi
Mạ xuyên lỗ (Sòng bạc trực tuyến) và microvias là 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.
Các mối lo ngại về độ tin cậy đã làm phức tạp 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 do Sòng bạc trực tuyến 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 Sòng bạc trực tuyến.
Cách mô phỏng có thể Sòng bạc trực tuyến độ tin cậy của PCB
Thách thức lớn về độ tin cậy bắt nguồn từ lớp phủ đồng của microvias và Sòng bạc trực tuyến. 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 Sòng bạc trực tuyến.
Bước tiếp theo là tính toán độ biến dạng cho các phần tử trong PCB. Các giá trị biến dạng có thể được nhập Sòng bạc trực tuyếnoPhương trình Coffin-Mansonđể ước tính số chu kỳ dẫn đến thất bại.
A contour of equivalent plastic strain in a Sòng bạc trực tuyến 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 Sòng bạc trực tuyến 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 Sòng bạc trực tuyến độ tin cậy của Microvia
Các phân tích về khả năng Sòng bạc trực tuyến xuất cần được thực hiện để dự đoán thành công số chu kỳ dẫn đến hư hỏng do mỏi.
Các phân tích về khả năng Sòng bạc trực tuyến 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 Sòng bạc trực tuyến phạm vi ứng suất kéo.
Các kỹ sư cần hiểu quy trình sản xuất PCB để Sòng bạc trực tuyến 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 do lỗi Sòng bạc trực tuyến xuất.
Quy trình thiết kế tự động của ANSYS Sherlock cho lỗi do Sòng bạc trực tuyến
Các kỹ sư có thể sử dụng phân tích thiết kế tự động Ansys Sherlock để dự đoán Sòng bạc trực tuyến 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 Sòng bạc trực tuyến 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 Sòng bạc trực tuyến 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 Sòng bạc trực tuyến 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.