Ievads
Darbības laikā dzelzceļa tranzīta transportlīdzekļu borta vadības pamatplates tiek pakļautas nepārtrauktām zemas-frekvences vibrācijām un pēkšņiem lieliem{1}}paātrinājuma triecieniem. Šajos augsto-vibrācijas apstākļos viskritiskākais PCBA ražošanas drauds ir trausli lodēšanas savienojumu lūzumi. Šāda veida lūzumi parasti rodas starpmetālu savienojumu (IMC) saskarnē starp svinu -nesaturošiem lodēšanas savienojumiem un PCB spilventiņiem. To raksturo pēkšņa parādīšanās bez brīdinājuma, un tā var viegli izraisīt signāla pārtraukumus vai vadības kļūmes vilcienos. Lai uzlabotu dzelzceļa tranzīta pamatplašu vibrācijas noguruma ilgmūžību, galvenais risinājums ir optimizēt lodēšanas sakausējuma sastāvu no mikro-metalurģijas viedokļa.
Trauslā lūzuma mehānisms vibrācijas stresa apstākļos: stresa koncentrācija IMC slānī
Laikāreflow lodēšanaPCBA ražošanas posmā tradicionālajā svinu -nesaturošā lodmetālā esošā alva reaģē ar varu uz PCB virsmas, neizbēgami veidojot intermetālisku savienojumu (IMC) slāni. Lai gan šī eitektiskā struktūra kalpo kā saite spēcīgam mehāniskam savienojumam, tā pēc savas būtības ir trausls materiāls. Dzelzceļa tranzīta iekārtu ekspluatācijas laikā sarežģītas mainīgas mehāniskās slodzes nepārtraukti iedarbojas uz sastāvdaļām un pamatni. Sakarā ar būtiskām atšķirībām termiskās izplešanās koeficientos (CTE) un elastības moduļos starp PCB substrātu (FR-4) un keramikas komponentiem vai silīcija mikroshēmām vibrācijas radītie mehāniskās deformācijas spriegumi kļūst ļoti koncentrēti IMC saskarnē, kas ir tikai dažus mikrometrus bieza. Kad uzkrātais bīdes spriegums pārsniedz saites stiprību pie graudu robežām, plaisas ātri sākas un izplatās sāniski IMC vai tā saskarnē ar vara paliktni, izraisot lodēšanas savienojuma tūlītēju trauslu atslāņošanos.
Bismuta un antimona nelielu daudzumu pievienošana: alvas matricas stiprināšana un graudu struktūras uzlabošana
Lai novērstu augstas{0}intensitātes mehāniskās vibrācijas, sakausējuma sastāva optimizēšanas galvenie mērķi ir lodmetāla sakausējuma mikrostruktūras uzlabošana un plaisu izplatīšanās ātruma palēnināšana. Dzelzceļa tranzītam paredzētu lieljaudas-galveno platumu virspusē-montētajā ražošanā jauni augstas-uzticamības sakausējumi-, kuru pamatā ir tradicionālais alvas-sudraba-varš (SAC), bet leģēti ar bismuta (Bi) un stibija (Sb) pēdām, tagad tiek plaši izmantoti}. Bismuta iekļaušana nodrošina cieta šķīduma stiprināšanu, ievērojami uzlabojot pašas lodēšanas matricas tecēšanas spēku. Tikmēr antimona pievienošana palēnina graudu rupjības ātrumu augstas temperatūras un stresa apstākļos, saglabājot smalkgraudainu mikrostruktūru. Smalkāki graudi ievērojami palielina graudu robežu skaitu. Kad vibrācijas triecienviļņi izplatās lodēšanas savienojumā, šīs daudzās graudu robežas efektīvi izkliedē un absorbē enerģiju, liekot mikroplaisām nepārtraukti mainīt izplatīšanās virzienu un pagarinot to ceļu uz iespiešanos, tādējādi pagarinot lodēšanas savienojuma dinamisko noguruma kalpošanas laiku vairāk nekā 1,5 reizes.
Niķeļa un kobalta nelielu daudzumu sinerģiskā iedarbība: IMC morfoloģijas un biezuma modificēšana
Kontrolējot kristāliskās matricas stiprumu, ir svarīgi tieši “atšķaidīt” un modificēt IMC slāņa-vietas, kur notiek trausls lūzums, mikrostruktūru. Ievadot lodēšanas pastas sakausējumā nelielu daudzumu niķeļa (Ni) un kobalta (Co)-aptuveni 0,05%-, saskarnes starpmetālu savienojumu augšanas kinētika pārpludināšanas procesā var būtiski mainīties. Niķelis var izspiest daļu vara, pārveidojot sākotnēji rupjo, vēdekļveida un nevienmērīgi biezo eitektisko slāni par gludāku, blīvāku un vienmērīgi biezu kompozītmateriālu kristāla struktūru. No otras puses, kobalts efektīvi nomāc nekontrolētu sliktas kvalitātes trauslā slāņa augšanu, ko izraisa sekundārā difūzija, ko izraisa temperatūras paaugstināšanās PCBA turpmākās ilgtermiņa darbības laikā. Stingri kontrolējot kopējo IMC slāņa biezumu optimālā diapazonā, var ievērojami samazināt sprieguma koncentrāciju saskarnē un novērst apstākļus, kas veicina trauslu lūzumu.
Apvienojumā ar virsmas apstrādes tehnoloģiju: metalurģijas saskarnes izveide, kas līdzsvaro stingrību un elastību
Lodēšanas kompozīcijas priekšrocībām ir jābūt ideāli saskaņotām gan fiziski, gan ķīmiski ar PCB paliktņu virsmas apdari, lai panāktu optimālu vibrācijas pretestību. Augstas-vibrācijas dzelzceļa tranzīta mātesplatēm parasti nav ieteicama galvanizēta niķeļa{2}}zelta (ENIG) virsmas apdare,-kas var viegli izraisīt melnu spilventiņu parādības un trauslus fosfora-bagātos slāņus-. Tā vietā priekšroka tiek dota organiskajam lodēšanas konservantam (OSP) vai elektroniskajam -greiferam sudrabam (Im-Ag). OSP virsmas apstrāde ļauj izveidotajam augstas veiktspējas lodmetālam nonākt tiešā saskarē ar tukšu varu, veidojot tīra vara{11}}eitektisko slāni.reflow lodēšanaun novērst režģa kropļojumus saskarnē, ko izraisa trešās puses piemaisījumu metālu atomu ievadīšana{0}}. Zem šīs metalurģiskās saskarnes apvienojumā ar atbilstoša biezuma konformālu pārklājumu vai lokālu aizpildījumu tiek izveidots aizsargmehānisms, kas līdzsvaro stingrību un elastību,-kur ārējā struktūra mazina stresu un iekšējā mikrostruktūra absorbē enerģiju-tādējādi pilnībā novēršot trausluma lūzuma iespēju.
Lai pārvarētu lodēšanas savienojumu trausluma lūzumu problēmu augstas{0}vibrācijas apstākļos, ir nepieciešama visaptveroša tehniska pieeja, sākot no mikrostrukturālā metalurģiskā sastāva{1}}precizēšanas līdz makroskopiskā procesa parametru optimizācijai.
Īsi fakti par NeoDen
- Izveidots 2010. gadā ar 200+ darbiniekiem un 27,000+ kv.m. neatkarīgu īpašuma tiesību rūpnīca, lai nodrošinātu standarta pārvaldību un panāktu visekonomiskāko efektu, kā arī ietaupot izmaksas.
- Piederēja pašam apstrādes centrs, kvalificēts montētājs, testētājs un kvalitātes kontroles inženieri, lai nodrošinātu spēcīgas NeoDen mašīnu ražošanas, kvalitātes un piegādes spējas.
- 40+ globālie partneri, kas darbojas Āzijā, Eiropā, Amerikā, Okeānijā un Āfrikā, lai veiksmīgi apkalpotu 10000+ lietotājus visā pasaulē, nodrošinātu labāku un ātrāku vietējo pakalpojumu un ātru atbildi.
- 3 dažādas pētniecības un izstrādes komandas ar 25+ profesionāliem pētniecības un attīstības inženieriem, lai nodrošinātu labāku un progresīvāku izstrādi un jaunas inovācijas.
- Prasmīgi un profesionāli angļu valodas atbalsta un servisa inženieri, lai nodrošinātu ātru atbildi 8 stundu laikā, risinājums nodrošina 24 stundu laikā.
- Unikāls starp visiem Ķīnas ražotājiem, kuri TUV NORD reģistrējuši un apstiprinājuši CE.
- NeoDen nodrošina mūža-tehnisko atbalstu un servisu visām NeoDen iekārtām, kā arī regulārus programmatūras atjauninājumus, pamatojoties uz lietošanas pieredzi un faktiskajiem galalietotāju ikdienas pieprasījumiem.