Töökindlusprobleemid elektriküttetorude galvaniseerimisel
Jäta sõnum
Töökindlusprobleemid elektriküttetorude galvaniseerimisel
Maailm liigub pliivaba elektroonika ajastu poole ning autoelektroonika nõuab ka kõrge sulamistemperatuuriga jootet, mis on ajendanud tööstust valima uusi jootesüsteeme. Uue jootesüsteemi üks võtmetegureid on töökindlus. Võrreldes SnPb37-ga on SnAgCu väsimus- ja rikkemehhanism põhimõtteliselt samad. Praktilistes rakendustes määravad väsimuse kestuse kuumutusprotsess ja jooteühenduse kuju. Uuringud on näidanud, et SnPb37 ja Sn95.5Ag3.8Cu0.7 jootepastadel on galvaniseerimata nikkel-UBM jaoks suurepärased nihkeomadused. Veelgi enam, alumine täiteaine - PCB-lehel olev klappkiip, mis nõuab seda töökindluse tagamiseks - võib vähendada suuremat osa jootekoha pingest, pikendades seega selle eluiga.
Flip chip nõuab tavaliselt kahte reflow jootmisprotsessi, millest üks toimub vahvlile sfääriliste punktide moodustamise ajal ja teine monteerimise ajal. Ni3Sn4 on metallidevaheline metalliühend, mis moodustub SnPb joodise ja SnAgCu joodisega galvaniseerimata nikkel-UBM-il. Pärast kahte tagumise keevitamise ja metalliseerimise ringi on Sn95.5Ag3.8Cu0.7 morfoloogia põhimõtteliselt normaalne ja paks. Flip chipi vananemine kõrgematel temperatuuridel on ülioluline. Pärast 1000-tunnist vanandamist 150 ja 170 kraadi juures muutuvad SnPb ja pliivabad sulamid nikli tarbimisel Ni3Sn4-ks, mille paksus on alla 2 mm. Sn95.5Ag3.8Cu0.7 puhul on nikli hajumise paksus ligikaudu kaks korda suurem kui SnPb. Samamoodi põhjustab Sn95.5Ag3.8Cu0.7 puhul vananemine 150 kraadi asemel 170 kraadi juures nikli paksuse tarbimise 4-kordset suurenemist.
Pärast 150 kraadi juures 2000 tundi hoidmist näitasid keevituseendi nihkejõu testi tulemused, et nihkejõud Sn95.5Ag4Cu0.5 oli suurem kui SnPb37 oma. Veelgi enam, Sn95.5Ag4Cu0.5 puhul näitasid nihkekatse tulemused pärast kõrgel temperatuuril ja niiskuses (85 kraadi ja 85 protsenti RH) säilitamist ning temperatuuri tsüklit (-40 kuni 150 kraadi, 1000 tsüklit), et selle töökindlus oli veidi parem kui SnPb37 oma. Testiti flip chip pakendit pärast temperatuuri tsüklit -40 kuni 125 kraadini ja tulemused näitasid, et Sn95.5Ag3.8Cu0.7 mõju oli parem kui SnPb37 oma. Kuid Sn95.5Ag4Cu0.5 töökindlus ei ole nii hea kui tavalise SnPb37 puhul (tsükli temperatuur -55 kuni 125 kraadi ja -55 kuni 150 kraadi). Täitealuse materjali valik, jääksulanud materjali kogus ja tegelik kombinatsiooni kõrgus määravad, milline ühendusviis on ülaltoodud kahes olukorras parem. See näitab, et sulamite valik on toote töökindluse seisukohalt tähtsuselt teine tegur.
www.superbheater.com
