Θέματα αξιοπιστίας στην επιμετάλλωση ηλεκτρικών σωλήνων θέρμανσης

Θέματα αξιοπιστίας στην επιμετάλλωση ηλεκτρικών σωλήνων θέρμανσης

Ο κόσμος οδεύει προς την εποχή των ηλεκτρονικών χωρίς μόλυβδο και τα ηλεκτρονικά αυτοκινήτων απαιτούν επίσης συγκόλληση υψηλού σημείου τήξης, γεγονός που οδήγησε στην επιλογή της βιομηχανίας για νέα συστήματα συγκόλλησης. Ένας από τους βασικούς παράγοντες για ένα νέο σύστημα συγκόλλησης είναι η αξιοπιστία. Σε σύγκριση με το SnPb37, η διάρκεια ζωής της κόπωσης και ο μηχανισμός αστοχίας του SnAgCu είναι βασικά ο ίδιος. Σε πρακτικές εφαρμογές, η διαδικασία θέρμανσης και το σχήμα της ένωσης συγκόλλησης καθορίζουν τη διάρκεια ζωής της κόπωσης. Η έρευνα έχει δείξει ότι οι πάστες συγκόλλησης SnPb37 και Sn95.5Ag3.8Cu0.7 έχουν εξαιρετικές ιδιότητες διάτμησης για UBM μη επιμεταλλωμένου νικελίου. Επιπλέον, το κάτω μέρος πλήρωσης - το flip chip στο φύλλο PCB που το απαιτεί για να διασφαλίσει την αξιοπιστία - μπορεί να μειώσει το μεγαλύτερο μέρος της πίεσης στον σύνδεσμο συγκόλλησης, επεκτείνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής του.

Το αναδιπλούμενο τσιπ απαιτεί συνήθως δύο διαδικασίες συγκόλλησης με επαναροή, η μία κατά το σχηματισμό σφαιρικών κουκκίδων στη γκοφρέτα και η άλλη κατά τη συναρμολόγηση. Το Ni3Sn4 είναι μια μεταλλική διαμεταλλική ένωση που σχηματίζεται από συγκόλληση SnPb και συγκόλληση SnAgCu σε μη επιμεταλλωμένο νικέλιο UBM. Μετά από δύο γύρους οπίσθιας συγκόλλησης και επιμετάλλωσης, η μορφολογία του Sn95.5Ag3.8Cu0.7 είναι βασικά κανονική και παχιά. Η γήρανση του flip chip σε υψηλότερες θερμοκρασίες είναι ζωτικής σημασίας. Μετά από παλαίωση για 1000 ώρες στους 150 και 170 βαθμούς , το SnPb και τα κράματα χωρίς μόλυβδο θα μετατραπούν σε Ni3Sn4 με λιγότερο από 2 mm καθώς καταναλώνεται το νικέλιο. Για το Sn95.5Ag3.8Cu0.7, το πάχος διασποράς του νικελίου είναι περίπου διπλάσιο από αυτό του SnPb. Ομοίως, για το Sn95.5Ag3.8Cu0.7, η γήρανση στους 170 βαθμούς αντί για 150 μοίρες έχει ως αποτέλεσμα 4-πλάσια αύξηση στην κατανάλωση πάχους νικελίου.

Αφού αποθηκεύτηκε στους 150 βαθμούς για 2000 ώρες, τα αποτελέσματα δοκιμής δύναμης διάτμησης της προεξοχής συγκόλλησης έδειξαν ότι η δύναμη διάτμησης του Sn95.5Ag4Cu0.5 ήταν μεγαλύτερο από αυτό του SnPb37. Επιπλέον, για το Sn95.5Ag4Cu0.5, μετά από αποθήκευση σε υψηλή θερμοκρασία και υγρασία (85 βαθμοί και 85 τοις εκατό RH), καθώς και ανακύκλωση θερμοκρασίας (-40 έως 150 βαθμούς , 1000 κύκλοι), τα αποτελέσματα της δοκιμής διάτμησης έδειξαν ότι η αξιοπιστία του ήταν ελαφρώς καλύτερη από αυτή του SnPb37. Η συσκευασία flip chip μετά τον κύκλο της θερμοκρασίας από -40 στους 125 βαθμούς δοκιμάστηκε και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η επίδραση του Sn95.5Ag3.8Cu0.7 ήταν καλύτερη από εκείνη του SnPb37. Ωστόσο, η αξιοπιστία του Sn95.5Ag4Cu0.5 δεν είναι τόσο καλή όσο το συμβατικό SnPb37 (θερμοκρασία κύκλου -55 έως 125 μοίρες και -55 έως 150 μοίρες). Η επιλογή του υλικού βάσης πλήρωσης, η ποσότητα του υπολειπόμενου τηγμένου υλικού και το πραγματικό ύψος συνδυασμού θα καθορίσουν ποια μέθοδος σύνδεσης είναι καλύτερη στις δύο παραπάνω περιπτώσεις. Αυτό δείχνει ότι η επιλογή των κραμάτων είναι μόνο ο δεύτερος πιο σημαντικός παράγοντας για την αξιοπιστία του προϊόντος.

www.superbheater.com