نظرة عامة على الصفحة
في مشاريع تغليف الإلكترونيات، يتم اختيار صلابة Shore D الأعلى بشكل متكرر لزيادة المتانة الملحوظة والحماية الهيكلية. ومع ذلك، يكشف اختبار الموثوقية على المدى الطويل-في كثير من الأحيان أن الصلابة المفرطة يمكن أن تؤدي إلى تركيز الضغط والإجهاد البيني. تتناول هذه المقالة سبب عدم ضمان الصلابة وحدها لأداء طويل الأمد-.
الوجبات السريعة الرئيسية
- يشير الجزء العلوي من Shore D إلى الصلابة وليس المتانة
- تعمل زيادة الصلابة على تضخيم نقل الضغط تحت التدوير الحراري
- تعتمد الموثوقية على المدى الطويل- على توزيع الضغط، وليس على مقاومة المسافة البادئة
- عدم التطابق الميكانيكي وأوضاع فشل القيادة الهندسية
الشكل 1.رسم توضيحي تمثيلي لسلوك تركيز الإجهاد في أنظمة الأصيص عالية الصلابة-في ظل ظروف التدوير الحراري طويلة الأمد-.
لماذا يتم اختيار الصلابة العالية في كثير من الأحيان
في مواصفات الشراء، ترتبط قيم Shore D الأعلى عادةً بما يلي:
- زيادة القوة الهيكلية
- حماية ميكانيكية أفضل
- مقاومة تأثير أعلى
تؤدي هذه الافتراضات إلى منطق اختيار مبسط:
الصلابة الأعلى تعني موثوقية أعلى.
ومع ذلك، فإن هذا التفسير يتجاهل سلوك الضغط على مستوى النظام.
ما الذي يكشفه-الاختبار طويل المدى غالبًا
أثناء اختبارات التدوير الحراري الممتد أو دورة الطاقة، تظهر أنظمة الأصيص الصلبة في كثير من الأحيان ما يلي:
- تكسير جزئي بيني-.
- تبييض الحواف أو علامات الإجهاد
- التعب المشترك لحام
- التفريغ بالقرب من القيود الهندسية
لا تنتج هذه الإخفاقات عن عدم كفاية الصلابة.
وهي ناجمة عنتراكم الإجهاد بسبب الصلابة المفرطة.
الشكل 2.مقارنة تمثيلية لاختلافات توزيع الضغط بين أنظمة تغليف Shore D المتوسطة والعالية.
الميكانيكا وراء الملاحظة
ترتبط صلابة Shore D الأعلى عادةً بما يلي:
- معامل مرونة أعلى
- انخفاض الامتثال
- انخفاض قدرة التشوه
في التجمعات المغلفة المقيدة، يؤدي ذلك إلى:
- زيادة نقل القوة إلى المكونات
- عدم تطابق التمدد الحراري المتضخم
- الإجهاد المركز في الأشكال الهندسية الحادة
على مدار الدورات الحرارية المتكررة، يصبح تراكم الإجهاد هذا هو عامل الموثوقية المهيمن.
الآثار الهندسية
يجب تفسير الصلابة على أنها مؤشر صلابة - وليس ضمانًا للمتانة.
عندما تكون الموثوقية على المدى الطويل- مطلوبة، يجب على المهندسين تقييم:
- سمك القدر
- هندسة المكونات
- عدم تطابق CTE
- شروط تقييد الحدود
يجب أن يتوافق اختيار المواد مع استراتيجية إدارة الضغوط، وليس مع التسلسل الهرمي العددي.
