Vprašanja zanesljivosti pri galvanizaciji električnih grelnih cevi
Pustite sporočilo
Vprašanja zanesljivosti pri galvanizaciji električnih grelnih cevi
Svet se pomika proti dobi elektronike brez svinca, avtomobilska elektronika pa prav tako zahteva spajke z visokim tališčem, zaradi česar se industrija odloča za nove spajkalne sisteme. Eden od ključnih dejavnikov za nov spajkalni sistem je zanesljivost. V primerjavi s SnPb37 sta življenjska doba in mehanizem odpovedi SnAgCu v bistvu enaka. V praktičnih aplikacijah postopek segrevanja in oblika spajkalnega spoja določata življenjsko dobo ob utrujenosti. Raziskave so pokazale, da imata spajkalni pasti SnPb37 in Sn95.5Ag3.8Cu0.7 odlične strižne lastnosti za UBM brez galvaniziranega niklja. Poleg tega lahko spodnje polnilo - preklopni čip na plošči tiskanega vezja, ki ga potrebuje za zagotavljanje zanesljivosti - zmanjša večino obremenitev spajkalnega spoja in tako podaljša njegovo življenjsko dobo.
Preklopni čip običajno zahteva dva postopka spajkanja s ponovnim prelivanjem, enega med oblikovanjem sferičnih pik na rezini in drugega med sestavljanjem. Ni3Sn4 je kovinska intermetalna spojina, ki jo tvorita spajka SnPb in spajka SnAgCu na negalvaniziranem niklju UBM. Po dveh krogih zadnjega varjenja in metalizacije je morfologija Sn95.5Ag3.8Cu0.7 v bistvu normalna in debela. Staranje flip chipa pri višjih temperaturah je ključnega pomena. Po staranju 1000 ur pri 150 in 170 stopinjah se bodo zlitine SnPb in brez svinca spremenile v Ni3Sn4 z manj kot 2 mm, ko se porabi nikelj. Za Sn95.5Ag3.8Cu0.7 je debelina disipacije niklja približno dvakrat večja od SnPb. Podobno za Sn95.5Ag3.8Cu0.7 staranje pri 170 stopinjah namesto pri 150 stopinjah povzroči 4-kratno povečanje porabe debeline niklja.
Po shranjevanju pri 150 stopinjah 2000 urah so rezultati preskusa strižne sile varilne izbokline pokazali, da je strižna sila Sn95,5Ag4Cu0,5 je bil večji kot pri SnPb37. Poleg tega so za Sn95,5Ag4Cu0,5 po shranjevanju pri visoki temperaturi in vlažnosti (85 stopinj in 85 odstotkov relativne vlažnosti), kot tudi temperaturnem ciklu (-40 do 150 stopinj, 1000 ciklov), rezultati strižnega preskusa pokazali, da njegova zanesljivost je bila nekoliko boljša kot pri SnPb37. Preizkušena je bila embalaža flip chip po temperaturnem ciklu od -40 do 125 stopinj in rezultati so pokazali, da je bil učinek Sn95.5Ag3.8Cu0.7 boljši od učinka SnPb37. Vendar pa zanesljivost Sn95.5Ag4Cu0.5 ni tako dobra kot običajni SnPb37 (ciklična temperatura -55 do 125 stopinj in -55 do 150 stopinj). Izbira osnovnega materiala za polnjenje, količina preostalega staljenega materiala in dejanska višina kombinacije bodo določili, kateri način povezave je boljši v zgornjih dveh situacijah. To kaže, da je izbira zlitin šele drugi najpomembnejši dejavnik za zanesljivost izdelka.
www.superbheater.com
