การแนะนำ
สถานการณ์การใช้งานที่รุนแรง เช่น อินเวอร์เตอร์รถยนต์พลังงานใหม่ -เครื่องชาร์จออนบอร์ด (OBC) และอินเวอร์เตอร์กักเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ผลักดันความน่าเชื่อถือของการผลิต PCBA ไปสู่ขีดจำกัดทางกายภาพใหม่ เมื่อทำงานที่กำลังไฟสูง อุณหภูมิหัวต่อของผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักจะคงอยู่ภายในช่วงอุณหภูมิสูง-ที่ 125 องศาถึง 150 องศาเป็นเวลานาน ภายใต้ผลกระทบที่รวมกันของความเครียดทางความร้อนและทางกลอย่างต่อเนื่อง -โลหะผสมบัดกรีไร้สารตะกั่วจะเกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างช้าๆ และถาวรที่เรียกว่า "การคืบ" เมื่อการคืบคืบสะสมถึงระดับหนึ่ง จะทำให้เกิดรอยแตกขนาดจิ๋วในข้อต่อประสาน ซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวเมื่อยล้าในที่สุด การวิเคราะห์กลไกการคืบของโลหะผสมบัดกรีและการดำเนินการตามกระบวนการที่แม่นยำระหว่างการผลิต PCBA ถือเป็นพื้นฐานในการรับประกัน-การทำงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานใหม่
กลไกของการบัดกรีคืบ: ขอบเกรนเลื่อนในโลหะภายใต้ความเครียดที่อุณหภูมิสูง-
โลหะผสมบัดกรีไร้สารตะกั่ว- (เช่น SAC305 ที่ใช้กันทั่วไป ซึ่งเป็นโลหะผสมทองแดงดีบุก-เงิน-ที่มีเงิน 3.0% และทองแดง 0.5%) มีจุดหลอมเหลวประมาณ 217 องศา ตามหลักการของกลศาสตร์ของวัสดุ เมื่ออุณหภูมิในการทำงานของโลหะเกิน 50% ของจุดหลอมเหลวสัมบูรณ์ (วัดเป็นเคลวิน) เอฟเฟกต์การคืบจะถูกกระตุ้นอย่างมีนัยสำคัญ ที่ 125 องศา (ประมาณ 398 K) อุณหภูมิที่คล้ายคลึงกันของบัดกรี SAC305 จะสูงถึง 0.81 ซึ่งเกินเกณฑ์การคืบที่ 0.5 มาก ซึ่งหมายความว่าแม้อยู่ภายใต้ความเค้นที่ต่ำมาก-เช่น ความเค้นเฉือนที่เกิดจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ที่ไม่ตรงกันระหว่าง PCB และชิป- เม็ดโลหะเมทริกซ์ดีบุกภายในรอยต่อประสานจะเกิดการลื่นไถลซึ่งกันและกันช้าๆ และการแพร่กระจายของอะตอมตามแนวขอบเขตของเกรน การให้บริการที่อุณหภูมิสูง-เป็นเวลานานทำให้เกรนหยาบภายในข้อต่อประสาน โดยมีช่องว่างขนาดเล็กมากสะสมที่ขอบเขตเกรนและกลายเป็นรอยแตกขนาดมหึมา นี่เป็นสาเหตุทางเทคนิคพื้นฐานของการสัมผัสทางไฟฟ้าที่ไม่ดีหรือวงจรเปิดไม่สม่ำเสมอในส่วนประกอบ PCBA พลังงานใหม่
การปรับเปลี่ยนโลหะผสมผ่านการเติมองค์ประกอบการติดตาม: การเพิ่มเอฟเฟกต์การปักหมุดขอบเขตเกรน
เนื่องจากสารบัดกรีไร้สารตะกั่ว-แบบดั้งเดิมต้องดิ้นรนเพื่อต้านทานความเสียหายจากการคืบภายใต้อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน การใช้วัสดุโลหะผสมใหม่ที่มีความต้านทานการคืบที่เหนือกว่าจึงเป็นกลยุทธ์หลักในการจัดการกับความท้าทายนี้ในการผลิต PCBA ในปัจจุบัน การผลิตแผงหลักสำหรับการใช้งานด้านพลังงานใหม่จะค่อยๆ ผสมผสานสารบัดกรีที่มีความน่าเชื่อถือสูง-ที่เจือด้วยธาตุปริมาณน้อย (เช่น บิสมัท (Bi) พลวง (Sb) นิกเกิล (Ni) และโคบอลต์ (Co)) โดยมีโลหะผสม Innolot เป็นตัวอย่างทั่วไป ด้วยการรวมธาตุเหล่านี้เข้าไปในเมทริกซ์ดีบุก เฟสการกระจายตัวของเฟสที่สอง-ที่ละเอียดและสม่ำเสมอจึงถูกสร้างขึ้นภายในโลหะ เมื่อการคืบเกิดขึ้นที่ข้อต่อประสาน อนุภาคแข็งเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็น "เอฟเฟกต์การปักหมุด" ที่ขอบเขตของเกรน ซึ่งยับยั้งการลื่นไถลของเกรนโลหะและการเคลื่อนที่-ของการเคลื่อนที่ระดับไมโครได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าในการทดสอบอายุเนื่องจากความร้อนที่ 150 องศา ความต้านทานแรงดึงและอายุการคืบที่อุณหภูมิสูง-ของโลหะผสม Innolot นั้นมากกว่าสองเท่าของ SAC305 มาตรฐาน ซึ่งทำให้เกิดสิ่งกีดขวางทางโครงสร้างจุลภาคที่แข็งแกร่งสำหรับเมนบอร์ดของอินเวอร์เตอร์พลังงานใหม่
การบัดกรีแบบรีโฟลว์การควบคุมอัตราการทำความเย็น: ปรับขนาดเกรนเริ่มต้นให้เหมาะสม
นอกเหนือจากองค์ประกอบของตัวบัดกรีแล้ว การควบคุมทางอุณหพลศาสตร์ในระหว่างกระบวนการผลิต PCBA จะกำหนดความสามารถของโครงสร้างจุลภาคเริ่มต้นในการต้านทานการคืบโดยตรง อัตราการทำความเย็นในกระบวนการบัดกรีแบบรีโฟลว์เป็นพารามิเตอร์ควบคุมที่สำคัญ ช่างจะต้องควบคุมอัตราการทำความเย็นอย่างเข้มงวดในระหว่างขั้นตอนการทำความเย็นระหว่าง 3.5 องศาถึง 5.5 องศาต่อวินาที การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วบังคับให้โลหะที่หลอมละลายแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคยูเทคติกละเอียด หนาแน่น และกระจายสม่ำเสมอ ซึ่งยับยั้งการก่อตัวของผลึกเดี่ยวแบบหยาบ เนื่องจากโครงสร้างจุลภาคที่ละเอียด-มีขอบเขตของเกรนมากกว่า จึงให้ความแข็งแรงเชิงกลที่ดีกว่าที่อุณหภูมิห้อง นอกจากนี้ ในช่วงแรกของการคืบคลานที่อุณหภูมิสูง- โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่นจะชะลอการเกิดนิวเคลียสและการขยายตัวของช่องว่าง หากอัตราการทำความเย็นช้าเกินไป (เช่น ต่ำกว่า 2.0 องศาต่อวินาที) สารประกอบคล้ายเข็ม Ag₃Sn หยาบ- จะตกตะกอนภายในข้อต่อบัดกรี ในระหว่างการให้บริการที่อุณหภูมิสูง-ในระยะยาวในเวลาต่อมา พื้นที่รอบๆ อนุภาคหยาบเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะกลายเป็นจุดรวมความเครียดและจะเป็นคนแรกที่ทำให้เกิดการแตกร้าวของครีป
การบ่ม Underfill: การถ่ายเทและการกระจายความเครียดภายนอก
ด้วยการปรับโครงสร้างการกระจายความเค้นภายนอกในพื้นที่บัดกรี จึงสามารถลดภาระการคืบที่เกิดจากโลหะผสมบัดกรีได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยืดอายุการใช้งานโดยรวมของ PCBA สำหรับอุปกรณ์บรรจุหีบห่อที่มีอุณหภูมิสูง-ขนาดใหญ่-ซึ่งส่งกระแสไฟสูงบนมาเธอร์บอร์ดของรถยนต์พลังงานใหม่ (เช่น โมดูล IGBT และ-BGA ขนาดใหญ่) โดยทั่วไปแล้ว ผู้ผลิตจะรวมกระบวนการเติมด้านล่างหลังจากไหลซ้ำเตาอบการบัดกรี. ด้วยการใช้เครื่องจ่ายที่มีความแม่นยำสูง -โมดูลัสสูง -CTE อีพอกซีเรซินจะถูกฉีดเข้าไปข้างใต้ชิป โดยผ่านการทำงานของเส้นเลือดฝอย จะช่วยเติมเต็มช่องว่างระหว่างส่วนประกอบและ PCB และผ่านการบ่มด้วยความร้อน ชั้นเรซินที่บ่มจะยึดชิปเข้ากับบอร์ดอย่างแน่นหนา ทำให้เกิดเป็นหน่วยที่บูรณาการและแข็งแกร่ง เมื่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทำให้ CTE ไม่ตรงกัน ความเค้นเฉือนส่วนใหญ่จะถูกดูดซับและกระจายโดยเมทริกซ์เรซินด้านนอก ซึ่งช่วยลดภาระทางกายภาพที่นำไปใช้กับข้อต่อแบบบัดกรีได้อย่างมาก สิ่งนี้จะชะลอการเริ่มต้นของระยะการคืบด้วยความร้อนสำหรับโลหะผสมบัดกรีในระดับโครงสร้าง
การเอาชนะความท้าทายในการคืบคลานที่เกี่ยวข้องกับโลหะผสมบัดกรีต้องใช้วิธีการที่ครอบคลุมหลาย-มิติ ซึ่งครอบคลุมถึงการคัดเลือกทางโลหะวิทยา การควบคุมอุณหภูมิของเตาอบ และการเสริมแรงทางโครงสร้าง
ข้อเท็จจริงโดยย่อเกี่ยวกับ NeoDen
- ก่อตั้งขึ้นในปี 2010 มีพนักงาน 200 + คน พื้นที่ 27000+ ตร.ม. โรงงาน.
- ผลิตภัณฑ์ NeoDen:เครื่อง PnP ซีรีส์ต่างๆ, NeoDen YY1, NeoDen4 ,NeoDen5, NeoDen K1830, NeoDen9, NeoDen N10P เตาอบ Reflow IN Series รวมถึงกลุ่มผลิตภัณฑ์ SMT ที่สมบูรณ์ประกอบด้วยอุปกรณ์ SMT ที่จำเป็นทั้งหมด
- ลูกค้า 10000+ ที่ประสบความสำเร็จทั่วโลก
- 40+ ตัวแทนระดับโลกครอบคลุมในเอเชีย ยุโรป อเมริกา โอเชียเนีย และแอฟริกา
- ศูนย์ R&D: แผนก R&D 3 แผนกพร้อมวิศวกร R&D มืออาชีพ 25+ คน
- จดทะเบียนกับ CE และได้รับสิทธิบัตร 70+ รายการ
- 30+ วิศวกรควบคุมคุณภาพและสนับสนุนทางเทคนิค 15+ ฝ่ายขายระหว่างประเทศอาวุโส สำหรับการตอบกลับลูกค้าอย่างทันท่วงทีภายใน 8 ชั่วโมง และโซลูชันระดับมืออาชีพที่ให้บริการภายใน 24 ชั่วโมง