الشكل 1.يمتص بوتينغ الإيبوكسي منخفض الضغط- الضغط الداخلي بلطف حول المكونات الإلكترونية الحساسة.
مقدمة
في التجميعات الإلكترونية الحديثة، غالبًا ما تظهر مشكلات الموثوقية طويلة الأمد-.بعد التغليف، حتى عندما تبدو حماية البيئة كافية. ومن بين هذه القضايا،تكسير المكونات الناجمة عن الإجهاد الداخليهي واحدة من أصعب التشخيص والوقاية.
يتم استخدام أنظمة التأصيص بالإيبوكسي منخفض الضغط-بشكل متزايدالضغط على-الإلكترونيات الحساسةلمعالجة آلية الفشل الخفية هذه من خلال التحكم في كيفية توليد الضغط ونقله واستيعابه داخل الهيكل المغلف.
لماذا يحدث تكسير المكونات بعد وضع القدر
نادرًا ما ينشأ تشقق المكونات من تأثير خارجي. بدلا من ذلك، فإنه يرتبط عادة معالإجهاد الميكانيكي الداخلي الذي تم إدخاله أثناء المعالجة والتشغيل.
تشمل العوامل المساهمة الرئيسية ما يلي:
- الاختلافات في معاملات التمدد الحراري (CTE)بين الايبوكسي وركائز ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمكونات الإلكترونية
- ركوب الدراجات الحراريةأثناء التشغيل أو التخزين أو اختبار التأهيل
- سلوك التغليف الصارمالذي يقيد الحركة بدلا من استيعابها
عندما تجتمع هذه العوامل، يميل التوتر إلى التركيزواجهات هشة، مثل أجسام المكثفات الخزفية ومفاصل اللحام الدقيقة.
تركيز الإجهاد في -المكونات الحساسة
لا تستجيب جميع المكونات الإلكترونية لضغط التغليف بنفس الطريقة.
تشمل المكونات الأكثر عرضة للتشقق ما يلي:
- المكثفات الخزفية (MLCCs)
- أجهزة الاستشعار المصغرة وأجهزة MEMS
- وصلات ونهايات لحام دقيقة-.
هذه المكونات لديهامحدودية تحمل إجهاد الشد والقص. عندما يتم نقل الضغط مباشرة من غلاف صلب، قد تتشكل شقوق صغيرة-، مما يؤدي إلى فشل متقطع أو مخاطر موثوقية كامنة.
الشكل 2.مقارنة سلوك تركيز الإجهاد في التغليف الإيبوكسي الجامد مقابل المتوافق.
ما مدى انخفاض-تغيرات الإجهاد في الأصيص بالإيبوكسي في سلوك الإجهاد
تم تصميم أنظمة تأصيص الأصيص الإيبوكسي منخفض الضغط -لتعديلهاالسلوك المادي، وليس مجرد توفير الختم البيئي.
تشمل الآليات الرئيسية ما يلي:
- تشوه مرن داخل الايبوكسي المعالج، مما يسمح باستيعاب الحركة داخليًا
- انخفاض علاج الإجهاد الانكماش، التقليل من مقدمة الإجهاد الأولي
- إعادة توزيع الإجهاد، منع ذروة التوتر الموضعية في واجهات المكونات
بدلاً من تثبيت المكونات في مكانها، يعمل الإيبوكسي منخفض الضغط-كعامل حمايةعازلة ميكانيكية، مما يقلل من انتقال الضغط إلى الأجزاء الهشة.
ركوب الدراجات الحرارية والموثوقية-على المدى الطويل
يعد التدوير الحراري هو المحرك الرئيسي للفشل المرتبط بالإجهاد-في الإلكترونيات المغلفة.
أثناء التغيرات المتكررة في درجات الحرارة:
- تتوسع المواد وتتقلص بمعدلات مختلفة
- يتراكم التوتر إذا كانت الحركة مقيدة
- قد تبدأ الشقوق وتنتشر مع مرور الوقت
تساعد أنظمة التأصيص بالإيبوكسي منخفض الضغط- في التخفيف من هذه المخاطر عن طريقاستيعاب الحركة الحرارية من خلال الامتثال الخاضع للرقابة، ودعم الموثوقية المحسنة-على المدى الطويل في التطبيقات كثيرة المتطلبات.
الشكل 3.يستوعب الإيبوكسي منخفض الضغط- الحركة الحرارية أثناء دورة درجة الحرارة
اعتبارات التصميم لاستخدام بوتينغ إيبوكسي منخفض الضغط
على الرغم من أن التأصيص بالإيبوكسي منخفض الضغط- يوفر فوائد موثوقية كبيرة، إلا أن تقييم التصميم المناسب يظل ضروريًا.
تشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:
- تخطيط المكونات والتباعد
- سمك القدر والهندسة
- علاج الملف الشخصي والتعرض الحراري
- التحقق من الصحة في ظل ظروف التشغيل الحقيقية
يجب تحديد المواد ذات الضغط المنخفض-كجزء مناستراتيجية الموثوقية الشاملة، وليس كبديل-بدائل.
عندما يكون الضغط منخفضًا-يكون التأصيص بالإيبوكسي أكثر فعالية
يعتبر التأصيص بالإيبوكسي منخفض الضغط- فعالاً بشكل خاص في التطبيقات التي تتضمن:
- الضغط على-المكونات الإلكترونية الحساسة
- -تجميعات مختلطة من المواد مع وجود اختلافات كبيرة في CTE
- بيئات التدوير الحرارية المتكررة
- تعطي التصميمات الأولوية للموثوقية على المدى الطويل-على الصلابة الهيكلية
في هذه الحالات، غالبًا ما تكون إدارة سلوك الإجهاد أكثر أهمية من تعظيم صلابة التغليف.
مرجع المنتج ذو الصلة
بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب سلوك إجهاد متحكم فيه في الإلكترونيات المغلفة، راجع:
🔗→ منخفض-وضع إيبوكسي منخفض الضغط للإجهاد-تطبيقات الإلكترونيات الحساسة|ه-768/ح-768
(يركز هذا الرابط عمدًا على سياق التطبيق بدلاً من التركيز على المادة
