Problemas de confiabilidad en la galvanoplastia de tubos de calefacción eléctrica
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Problemas de confiabilidad en la galvanoplastia de tubos de calefacción eléctrica
El mundo se está moviendo hacia la era de la electrónica sin plomo, y la electrónica automotriz también exige una soldadura de alto punto de fusión, lo que ha impulsado la elección de nuevos sistemas de soldadura por parte de la industria. Uno de los factores clave para un nuevo sistema de soldadura es la confiabilidad. Comparado con SnPb37, la vida de fatiga y el mecanismo de falla de SnAgCu son básicamente los mismos. En aplicaciones prácticas, el proceso de calentamiento y la forma de la junta de soldadura determinan la vida de fatiga. Las investigaciones han demostrado que las soldaduras en pasta SnPb37 y Sn95.5Ag3.8Cu0.7 tienen excelentes propiedades de corte para UBM de níquel no galvanizado. Además, el relleno inferior, el chip invertido en la hoja de PCB que lo requiere para garantizar la confiabilidad, puede reducir la mayor parte del estrés en la unión de soldadura, lo que prolonga su vida útil.
Flip chip generalmente requiere dos procesos de soldadura por reflujo, uno durante la formación de puntos esféricos en la oblea y el otro durante el ensamblaje. Ni3Sn4 es un compuesto intermetálico metálico formado por soldadura SnPb y soldadura SnAgCu sobre níquel UBM no electrochapado. Después de dos rondas de soldadura trasera y metalización, la morfología de Sn95.5Ag3.8Cu0.7 es básicamente normal y gruesa. El envejecimiento del flip chip a temperaturas más altas es crucial. Después de envejecer durante 1000 horas a 150 y 170 grados, el SnPb y las aleaciones sin plomo se transformarán en Ni3Sn4 con menos de 2 mm de níquel consumido. Para Sn95.5Ag3.8Cu0.7, el espesor de disipación del níquel es aproximadamente el doble que el del SnPb. De manera similar, para Sn95.5Ag3.8Cu0.7, el envejecimiento a 170 grados en lugar de 150 grados da como resultado un aumento de 4-veces en el consumo de espesor de níquel.
Después de almacenarse a 150 grados durante 2000 horas, los resultados de la prueba de fuerza de corte de la protuberancia de soldadura mostraron que la fuerza de corte de Sn95.5Ag4Cu0.5 fue mayor que la de SnPb37. Además, para Sn95.5Ag4Cu0.5, después del almacenamiento a alta temperatura y humedad (85 grados y 85 por ciento de HR), así como ciclos de temperatura (-40 a 150 grados, 1000 ciclos), los resultados de la prueba de corte mostraron que su confiabilidad fue ligeramente mejor que la de SnPb37. Se probó el empaque del chip invertido después del ciclo de temperatura de -40 a 125 grados, y los resultados mostraron que el efecto de Sn95.5Ag3.8Cu0.7 fue mejor que el de SnPb37. Sin embargo, la confiabilidad de Sn95.5Ag4Cu0.5 no es tan buena como la de SnPb37 convencional (temperatura de ciclo -55 a 125 grados y -55 a 150 grados). La selección del material base de relleno, la cantidad de material fundido residual y la altura real de la combinación determinarán qué método de conexión es mejor en las dos situaciones anteriores. Esto indica que la selección de aleaciones es solo el segundo factor más importante para la confiabilidad del producto.
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