इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूबों के इलेक्ट्रोप्लेटिंग में विश्वसनीयता के मुद्दे
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इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूबों के इलेक्ट्रोप्लेटिंग में विश्वसनीयता के मुद्दे
दुनिया सीसा रहित इलेक्ट्रॉनिक्स के युग की ओर बढ़ रही है, और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स भी उच्च गलनांक सोल्डर की मांग कर रहे हैं, जिसने उद्योग की नई सोल्डर प्रणालियों की पसंद को प्रेरित किया है। नए सोल्डर सिस्टम के लिए प्रमुख कारकों में से एक विश्वसनीयता है। SnPb37 की तुलना में, SnAgCu का थकान जीवन और विफलता तंत्र मूल रूप से समान है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, हीटिंग प्रक्रिया और सोल्डर संयुक्त आकार थकान जीवन निर्धारित करते हैं। शोध से पता चला है कि SnPb37 और Sn95.5Ag3.8Cu0.7 सोल्डर पेस्ट में गैर-इलेक्ट्रोप्लेटेड निकेल UBM के लिए उत्कृष्ट अपरूपण गुण होते हैं। इसके अलावा, बॉटम फिलर - पीसीबी शीट पर फ्लिप चिप जिसे विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इसकी आवश्यकता होती है - सोल्डर जॉइंट पर अधिकांश तनाव को कम कर सकता है, इस प्रकार इसके जीवनकाल को बढ़ाता है।
फ्लिप चिप को आमतौर पर दो रिफ्लो सोल्डरिंग प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, एक वेफर पर गोलाकार डॉट्स के निर्माण के दौरान और दूसरी असेंबली के दौरान। Ni3Sn4 नॉन इलेक्ट्रोप्लेटेड निकेल UBM पर SnPb सोल्डर और SnAgCu सोल्डर द्वारा निर्मित एक धातु इंटरमेटेलिक यौगिक है। बैक वेल्डिंग और धातुकरण के दो दौर के बाद, Sn95.5Ag3.8Cu0.7 की आकारिकी मूल रूप से सामान्य और मोटी है। उच्च तापमान पर फ्लिप चिप की उम्र बढ़ना महत्वपूर्ण है। 1000 घंटे के लिए 150 और 170 डिग्री पर उम्र बढ़ने के बाद, SnPb और सीसा रहित मिश्रधातु निकल की खपत के साथ 2 मिमी से कम के साथ Ni3Sn4 में बदल जाएगी। Sn95.5Ag3.8Cu0.7 के लिए, निकल की अपव्यय मोटाई SnPb की तुलना में लगभग दोगुनी है। इसी तरह, Sn95.5Ag3.8Cu0.7 के लिए, 150 डिग्री के बजाय 170 डिग्री पर उम्र बढ़ने से निकल मोटाई की खपत में 4-गुना वृद्धि होती है।
2000 घंटे के लिए 150 डिग्री पर संग्रहीत होने के बाद, वेल्डिंग फलाव के कतरनी बल परीक्षण के परिणाम से पता चला है कि Sn95.5Ag4Cu0.5 का कतरनी बल SnPb37 से अधिक था। इसके अलावा, Sn95.5Ag4Cu0.5 के लिए, उच्च तापमान और आर्द्रता (85 डिग्री और 85 प्रतिशत आरएच) पर भंडारण के साथ-साथ तापमान चक्र (-40 से 150 डिग्री, 1000 चक्र) के बाद, कतरनी परीक्षण के परिणाम से पता चला है कि इसकी विश्वसनीयता SnPb37 से थोड़ी बेहतर थी। -40 से 125 डिग्री तक तापमान चक्रण के बाद फ्लिप चिप पैकेजिंग का परीक्षण किया गया, और परिणामों से पता चला कि Sn95.5Ag3.8Cu0.7 का प्रभाव SnPb37 की तुलना में बेहतर था। हालाँकि, Sn95.5Ag4Cu0.5 की विश्वसनीयता पारंपरिक SnPb37 जितनी अच्छी नहीं है (चक्र तापमान -55 से 125 डिग्री, और -55 से 150 डिग्री)। आधार सामग्री भरने का चयन, अवशिष्ट पिघला हुआ सामग्री की मात्रा, और वास्तविक संयोजन ऊंचाई यह निर्धारित करेगी कि उपरोक्त दो स्थितियों में कौन सी कनेक्शन विधि बेहतर है। यह इंगित करता है कि उत्पाद की विश्वसनीयता के लिए मिश्र धातुओं का चयन केवल दूसरा सबसे महत्वपूर्ण कारक है।
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