Efeito da dissipação térmica nas juntas de soldagem de componentes through hole

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Materiais

Os produtos electrónicos são cada vez mais complexos, as placas de circuito impresso possuem cada vez mais componentes e são também necessárias mais ligações entre componentes. Estas ligações são maioritariamente realizadas através de camadas de cobre no interior das placas de circuito impresso. O aumento do número de ligações de cobre tem impacto na dissipação térmica da placa de circuito impresso e consequentemente irá certamente ter influência nos processos de soldagem onde são soldados os componentes electrónicos às placas de circuito impresso. O objetivo do presente trabalho é avaliar o impacto da utilização de diferentes camadas internas de cobre na soldagem seletiva de componentes TH (through hole). De forma a avaliar a influência do número de camadas de cobre foi concebida uma placa de circuito impresso de teste com diferentes versões com várias camadas de cobre. Foram testados dois tipos de componentes eletrónicos e por fim foram analisadas as juntas de soldagem formadas. Este trabalho foi realizado em cooperação com a BOSCH Car Multimedia S.A. Através de inspeção das juntas de soldagem por microscópio ótico a cortes seccionais realizados às amostras, bem como através de análise por raios-x, foi analisado o enchimento dos furos após a soldagem dos componentes. Verificou-se que o número de camadas de cobre bem como a sua distribuição na placa de circuito impresso possuem impacto na junta de soldagem obtida. Além do número e distribuição das camadas de cobre na placa de circuito impresso, o tipo de componente utilizado influência também o enchimento dos furos.

The electronic products are getting more and more complex. The printed circuit boards have more quantity and more complex electronic components. Besides the components complexity, the printed circuit boards are also more complex once more connections between components are needed. The majority of the electronic connections are done by copper layers inside the printed circuit boards. The number of connections increase has a direct impact on the printed circuit board thermal dissipation and consequently on the soldering processes where the electronic components are soldered to the boards. The main goal of the current investigation is to evaluate the impact of the usage of different number of copper inner layers on the quality of TH (through hole) components soldering. In order to evaluate the impact of the different number of copper layers usage, it was created a test board with different versions where were applied different number of copper layers. On the test were soldered by selective soldering two types of TH components and then the solder joints were analyzed. This investigation was performed in a partnership with BOSCH Car Multimedia S.A. The solder joints were analyzed by x-ray and optic microscope inspection was performed on the component cross sections in order to verify the hole filling. Based on the analysis performed to the formed solder joints it was possible to verify that the number of copper layers and also the copper layers distribution have impact on the solder joints. Besides the number and copper layers distribution, the component type which is used has also influence on the hole filling.