Obrázok 1Epoxidové zalievanie s nízkym{0}}záťažom jemne absorbuje vnútorné napätie okolo citlivých elektronických komponentov.
Úvod
V moderných elektronických zostavách sa často vyskytujú-dlhodobé problémy so spoľahlivosťoupo zapuzdrení, aj keď sa ochrana životného prostredia javí ako dostatočná. Medzi tieto problémy patrípraskanie komponentov spôsobené vnútorným napätímje jedným z najťažších na diagnostiku a prevenciu.
Nízko{0}}namáhané epoxidové zalievacie systémy sa čoraz častejšie používajú velektronika-citlivá na stresna riešenie tohto skrytého mechanizmu zlyhania riadením toho, ako sa napätie generuje, prenáša a absorbuje v zapuzdrenej štruktúre.
Prečo po zalievaní dochádza k praskaniu komponentov
Prasknutie súčiastok zriedkavo vzniká vonkajším vplyvom. Namiesto toho sa bežne spája svnútorné mechanické napätie počas vytvrdzovania a prevádzky.
Medzi hlavné prispievajúce faktory patria:
- Rozdiely v koeficientoch tepelnej rozťažnosti (CTE)medzi epoxidom, PCB substrátmi a elektronickými komponentmi
- Tepelné cyklovaniepočas prevádzky, skladovania alebo kvalifikačnej skúšky
- Správanie tuhého zapuzdreniaktorý pohyb skôr obmedzuje, než aby ho prispôsoboval
Keď sa tieto faktory skombinujú, stres má tendenciu sústrediť sa nakrehké rozhrania, ako sú keramické telesá kondenzátorov a jemné spájkované spoje.
Koncentrácia stresu v zložkách citlivých{0}}na stres
Nie všetky elektronické komponenty reagujú na enkapsulačné napätie rovnakým spôsobom.
Medzi komponenty, ktoré sú najviac náchylné na praskanie, patria:
- Keramické kondenzátory (MLCC)
- Miniatúrne senzory a MEMS zariadenia
- Spájkované spoje a koncovky s jemným{0}}rozstupom
Tieto komponenty majúobmedzená tolerancia napätia v ťahu a šmyku. Keď sa napätie prenáša priamo z pevného zapuzdrenia, môžu sa vytvárať mikro-trhliny, ktoré vedú k občasnému zlyhaniu alebo latentnému riziku spoľahlivosti.
Obrázok 2Porovnanie správania pri koncentrácii napätia v tuhom a poddajnom epoxidovom zapuzdrení.
Ako nízko{0}}stresové epoxidové zalievanie mení stresové správanie
Nízko{0}}namáhané epoxidové zalievacie systémy sú určené na úpravumateriálne správanie, nielen zabezpečiť ochranu životného prostredia.
Medzi kľúčové mechanizmy patria:
- Elastická deformácia vo vytvrdnutom epoxide, čo umožňuje vnútorné vstrebávanie pohybu
- Znížené namáhanie pri zmrašťovaní pri vytvrdzovaníminimalizuje počiatočný stres
- Redistribúcia stresu, čím sa zabráni lokalizovaným špičkám napätia na rozhraniach komponentov
Namiesto zamykania komponentov na mieste pôsobí nízkonapäťový epoxid-ako amechanický nárazník, čím sa znižuje prenos napätia na krehké časti.
Tepelné cyklovanie a dlhodobá{0}}spoľahlivosť
Tepelné cyklovanie je primárnou hnacou silou-zlyhaní súvisiacich so stresom v zapuzdrenej elektronike.
Pri opakovaných zmenách teploty:
- Materiály sa rozťahujú a zmršťujú rôznymi rýchlosťami
- Stres sa hromadí, ak je pohyb obmedzený
- Trhliny sa môžu časom iniciovať a šíriť
Nízko{0}}záťažové epoxidové zalievacie systémy pomáhajú zmierniť toto rizikoprispôsobenie tepelnému pohybu prostredníctvom kontrolovanej poddajnosti, ktorá podporuje zlepšenú dlhodobú-spoľahlivosť v náročných aplikáciách.
Obrázok 3.Nízko{0}}namáhaný epoxid sa prispôsobuje tepelným pohybom počas teplotných cyklov
Úvahy o návrhu pri používaní epoxidového zalievania s nízkym-záťažom
Zatiaľ čo nízkonapäťové epoxidové zalievanie ponúka významné výhody v oblasti spoľahlivosti, náležité posúdenie návrhu zostáva zásadným.
Medzi kľúčové úvahy patrí:
- Rozloženie a rozmiestnenie komponentov
- Hrúbka a geometria zalievania
- Profil vytvrdzovania a tepelná expozícia
- Validácia v reálnych prevádzkových podmienkach
Materiály s nízkym{0}}namáhaním by sa mali vyberať ako súčasť aholistická stratégia spoľahlivosti, nie ako pokles{0}}v náhrade.
Keď je nízkostresové epoxidové zalievanie najúčinnejšie
Nízko{0}}namáhané epoxidové zalievanie je obzvlášť účinné v aplikáciách zahŕňajúcich:
- Elektronické komponenty-citlivé na stres
- Zostavy zo zmiešaných{0}}materiálov s významnými rozdielmi v CTE
- Prostredia s opakovanými tepelnými cyklami
- Návrhy uprednostňujú-dlhodobú spoľahlivosť pred tuhosťou konštrukcie
V týchto prípadoch je zvládanie stresového správania často kritickejšie ako maximalizácia tuhosti zapuzdrenia.
Referencia súvisiaceho produktu
Pre aplikácie vyžadujúce kontrolované namáhanie v zapuzdrenej elektronike, pozri:
🔗→ Nízkostresové epoxidové zalievanie pre stres-citlivé elektronické aplikácie|E-768 / H-768
(Tento odkaz sa zámerne zameriava skôr na kontext aplikácie než na materiál
