Hình 1.Lớp phủ epoxy có ứng suất thấp-sẽ nhẹ nhàng hấp thụ ứng suất bên trong xung quanh các linh kiện điện tử nhạy cảm.
Giới thiệu
Trong các tổ hợp điện tử hiện đại,-các vấn đề về độ tin cậy lâu dài thường xuất hiệnsau khi đóng gói, ngay cả khi việc bảo vệ môi trường dường như đã đủ. Trong số những vấn đề này,nứt thành phần do ứng suất bên tronglà một trong những bệnh khó chẩn đoán và phòng ngừa nhất.
Hệ thống bầu epoxy{0}}có ứng suất thấp ngày càng được sử dụng nhiều hơn ởcăng thẳng-thiết bị điện tử nhạy cảmđể giải quyết cơ chế hư hỏng tiềm ẩn này bằng cách kiểm soát cách tạo ra, truyền tải và hấp thụ ứng suất trong cấu trúc được bao bọc.
Tại sao hiện tượng nứt thành phần xảy ra sau khi bầu
Các vết nứt thành phần hiếm khi bắt nguồn từ tác động bên ngoài. Thay vào đó, nó thường được liên kết vớiứng suất cơ học bên trong được tạo ra trong quá trình bảo dưỡng và vận hành.
Các yếu tố góp phần chính bao gồm:
- Sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt (CTE)giữa chất nền epoxy, PCB và linh kiện điện tử
- Đi xe đạp nhiệttrong quá trình vận hành, bảo quản hoặc kiểm tra chất lượng
- Hành vi đóng gói cứng nhắchạn chế chuyển động hơn là hỗ trợ nó
Khi các yếu tố này kết hợp lại, stress có xu hướng tập trung ởgiao diện giòn, chẳng hạn như thân tụ gốm và các mối hàn mịn.
Nồng độ ứng suất trong ứng suất-Thành phần nhạy cảm
Không phải tất cả các linh kiện điện tử đều phản ứng với ứng suất đóng gói theo cách giống nhau.
Các thành phần dễ bị nứt nhất bao gồm:
- Tụ gốm (MLCC)
- Cảm biến thu nhỏ và thiết bị MEMS
- Các mối nối và đầu cuối hàn cao-mịn
Các thành phần này cóDung sai giới hạn đối với ứng suất kéo và ứng suất cắt. Khi ứng suất được truyền trực tiếp từ chất bao bọc cứng, các vết nứt nhỏ-có thể hình thành, dẫn đến hỏng hóc từng đợt hoặc rủi ro tiềm ẩn về độ tin cậy.
Hình 2.So sánh hành vi tập trung ứng suất trong việc đóng gói epoxy cứng nhắc và tuân thủ.
Mức độ căng thẳng-Căng thẳng trong chậu Epoxy thay đổi hành vi căng thẳng như thế nào
Hệ thống bầu epoxy có ứng suất thấp{0}}được thiết kế để sửa đổihành vi vật chất, không chỉ đơn thuần là cung cấp niêm phong môi trường.
Các cơ chế chính bao gồm:
- Biến dạng đàn hồi trong epoxy đã đóng rắn, cho phép chuyển động được hấp thụ bên trong
- Giảm căng thẳng co ngót khi xử lý, giảm thiểu sự xuất hiện ứng suất ban đầu
- Phân phối lại căng thẳng, ngăn chặn các đỉnh ứng suất cục bộ tại các bề mặt phân cách thành phần
Thay vì cố định các bộ phận tại chỗ, epoxy{0}}có ứng suất thấp đóng vai trò như mộtđệm cơ khí, giảm sự truyền ứng suất sang các bộ phận dễ vỡ.
Đạp xe nhiệt và độ tin cậy lâu dài{0}}
Chu trình nhiệt là nguyên nhân chính gây ra hỏng hóc liên quan đến ứng suất-trong các thiết bị điện tử được đóng gói.
Trong quá trình thay đổi nhiệt độ lặp đi lặp lại:
- Vật liệu giãn nở và co lại ở những mức độ khác nhau
- Căng thẳng tích tụ nếu chuyển động bị hạn chế
- Các vết nứt có thể bắt đầu và lan truyền theo thời gian
Hệ thống bầu chứa epoxy có ứng suất thấp-giúp giảm thiểu rủi ro này bằng cáchhỗ trợ chuyển động nhiệt thông qua việc tuân thủ được kiểm soát, hỗ trợ cải thiện độ tin cậy lâu dài-trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.
Hình 3.Epoxy{0}}có ứng suất thấp hỗ trợ chuyển động nhiệt trong chu trình nhiệt độ
Những cân nhắc về thiết kế khi sử dụng chậu Epoxy có ứng suất-thấp
Mặc dù lớp phủ epoxy có ứng suất-thấp mang lại những lợi ích đáng kể về độ tin cậy nhưng việc đánh giá thiết kế phù hợp vẫn là điều cần thiết.
Những cân nhắc chính bao gồm:
- Bố cục và khoảng cách thành phần
- Độ dày và hình học của bầu
- Hồ sơ bảo dưỡng và tiếp xúc với nhiệt
- Xác nhận trong điều kiện hoạt động thực tế
Vật liệu có ứng suất thấp-phải được chọn như một phần củaChiến lược độ tin cậy toàn diện, thay vì dưới dạng thay thế-.
Khi-Áp suất thấp, bầu Epoxy có hiệu quả nhất
Lớp phủ epoxy có ứng suất thấp-đặc biệt hiệu quả trong các ứng dụng liên quan đến:
- Căng thẳng-các linh kiện điện tử nhạy cảm
- Tổ hợp vật liệu-hỗn hợp có sự khác biệt đáng kể về CTE
- Môi trường chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại
- Thiết kế ưu tiên độ tin cậy lâu dài-hơn độ cứng của cấu trúc
Trong những trường hợp này, việc quản lý hành vi ứng suất thường quan trọng hơn việc tối đa hóa độ cứng bao bọc.
Tham khảo sản phẩm liên quan
Đối với các ứng dụng yêu cầu kiểm soát hành vi ứng suất trong thiết bị điện tử được đóng gói, hãy xem:
🔗→ Thấp-Bầu Epoxy chịu ứng suất thấp-Ứng dụng điện tử nhạy cảm|E-768 / H-768
(Liên kết này có chủ ý tập trung vào bối cảnh ứng dụng hơn là tài liệu
