معلومات أساسية

عدم تطابق الأبعاد الناجمة عن التمدد الحراري هو واحد من أهم أسباب تلف لوحات الدوائر الالكترونية . من أجل تجنب هذا النوع من الحالة ، ونحن عادة استخدام مواد عالية التوصيل للحرارة تبديد الحرارة ، واستخدام مواد منخفضة التوسع مع انخفاض معدل التوسع في رقاقة السيليكون والسيراميك عازل . التحليل الميكانيكي الحراري ( TMA ) وقد استخدم على نطاق واسع لقياس معامل التمدد الحراري ( كوت ) من لوحات الدارات الكهربائية ، والمكونات الإلكترونية وغيرها من المواد المركبة . طريقة الاختبار القياسية لتحديد نقطة انعطاف في درجة حرارة التحول الزجاجي ، معامل التمدد الحراري ، تليين العينة ، والإفراج عن الإجهاد . بالنسبة مغلفة المنتجات المركبة ، TMA المقابلة طريقة الاختبار يمكن تقييم الوقت الذي يستغرقه فشل منظم مغلفة هيكل في عملية التسخين . تصميم TMA 4000 يبسط إلى حد كبير عملية الاختبار المذكورة أعلاه ، هو مناسبة جدا لقياس التوسع في الأجهزة الصغيرة مع انخفاض معدل التوسع . وتقدم هذه الورقة بعض حالات الاختبار من هذه الأساليب القياسية .

TMA 4000 أجزاء تجريبية :

يتم اختبار البيانات باستخدام إجراءات اختبار TMA القياسية التالية :

• تطهير النيتروجين؛

· 5 أو 10 درجة مئوية / دقيقة معدل التسخين؛

· التحكم في درجة حرارة خزان التبريد في 15 ℃ من خلال تعميم تبريد المياه .

نتائج الاختبار :

معامل التمدد الحراري المحوري 0.33 مم سميكة لوحة الكمبيوتر :

إشارة اختبار معامل التمدد الحراري كوت يتناسب طرديا مع ارتفاع العينة التي تم تحليلها ، لذلك فمن الضروري جدا لقياس حساسية TMA في التجربة ، ipc-tm-650 2.4.24c - " قياس درجة حرارة التحول الزجاجي و التمدد الحراري من محور Z مع TMA " يستخدم معيار 1 . هذه الطريقة القياسية يتطلب ارتفاع متعدد الطبقات لوحات الدارات الكهربائية المركبة عينة لا يقل عن 0.5 مم . قطع صغيرة في زاوية واحدة من متعدد الطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور حلبة المجلس عينة اختبار ( الشكل 1 ) ، وقياس في س ، ص ، ض محاور مع ميكرومتر . ارتفاع العينة تصل إلى 0.66 مم بسبب تراكب طبقتين في محور Z الاتجاه . يتم وضع العينة على قاعدة صغيرة الياقوت باستخدام مسبار مسطح تطبيق قوة صغيرة على العينة ، وبالتالي ليس فقط القضاء على الأخطاء الناجمة عن تشوه العينة التحقيق ، ولكن أيضا القضاء على خطوات المعالجة من العينة ( انظر الشكل 1 ، خصم خط الأساس للقضاء على تأثير القاعدة ) .

الشكل 1 عينة الهندسة

عادة ، درجة حرارة التحول الزجاجي يمكن الحصول عليها عن طريق زيادة درجة الحرارة مرة واحدة فقط و تشريد منحنى . إذا كان هناك طلب خاص ، عينة يجب أن تكون ساخنة مرتين و معامل التمدد الحراري على كلا الجانبين من التحول الزجاجي يمكن الحصول عليها من منحنى درجة الحرارة الثانوية . . . . . . . عموما ، درجة حرارة التحول الزجاجي هو نقطة انطلاق الحركة الجزيئية المرتبطة انخفاض معامل التمدد الحراري وزيادة كوت . درجة حرارة التحول الزجاجي تيراغرام التي تم الحصول عليها من TMA هو استقراء خط التقاطع من التوسع في البيانات التي هي فوق وتحت هذه المنطقة . كما هو مبين في الشكل 2 .

الشكل 2 - تحليل اتجاه Z - المحور رقاقة الكمبيوتر

انفجار لوحة الوقت :

اختبار على محور Z حجم العينة وفقا للمادة 2.4.24.1 من ipc-tm-650 ، وهي طريقة الاختبار 1 التبطين الوقت . في هذه التجربة ، العينة ، كما هو مبين في الشكل 1 ، يسخن إلى 265 ℃ ثم متحاور حتى هيكل العينة التالفة ( المعروف باسم " انفجار لوحة " ) ، كما هو مبين في الشكل 3 .

الشكل 3 - اختبار الزمن من طبقة هيكل الفشل

معامل التمدد الحراري المحوري 0.33 مم سميكة لوحة الكمبيوتر س ص :

التوسع في اختبار الكمبيوتر رقاقة على س ص الطائرة أيضا استخدام التصنيف طريقة الاختبار : 2.4.41 معامل التمدد الحراري الخطي من المواد العازلة الالكترونية ، على أساس الجمعية الأمريكية d696 الأسلوب ، هذا الأسلوب هو مناسبة لأنّ عينات صغيرة الحجم 1 . وبالمثل ، لم تخضع العينة لأي تنظيف كيميائي أو تآكل قبل تحليلها . اختبار في وضع التوسع دون خصم خط الأساس . الشكل 4 يبين التحليل الحراري معامل التمدد الحراري كوت و تيراغرام في س ص الطائرة . الألياف الزجاجية حشو ( أيضا طلاء ) يمكن أن تمنع بشكل فعال توسيع لوحات الدارات الكهربائية .

الشكل 4 - التوسع في الكمبيوتر رقاقة س ص

بوليميد مرنة الدائرة الركيزة :

بوليميد ( بي ) هو مقاومة درجات الحرارة العالية من البلاستيك ، ويمكن استخدامها في اتصال مرنة بين لوحات الدارات الكهربائية . مسار موصل يمكن أن تكون مطبوعة على ذلك دون تدهور الأداء ، وارتفاع درجة حرارة التحول الزجاجي ، مما يعني أن المواد هي مستقرة الأبعاد في طائفة واسعة من درجات الحرارة . الطريقة القياسية المستخدمة في هذه التجربة هي : ipc-tm-650 2.4.24.5 الزجاج انتقال الحرارة و التمدد الحراري عالية الكثافة الداخلية ( المبادرة ) و مايكرو أعمى حفرة المواد - TMA الأسلوب 1 .

فيلم بوليميد عينة قطاع غزة مع سمك 30 ميكرون هو قطع على طول الاتجاه الطولي والعرضي مع شفرة . كل عينة يتم تحليلها في وضع الشد ( الشكل 5 ) باستخدام عينة خاصة تحامل لاعبا اساسيا للتأكد من أن العينة لا التجاعيد .

الشكل 5 - فيلم عينة مثبتة في وضع الشد

العينة التي تم تسخينها مرارا وتكرارا لضمان استقرار الحالة الحرارية ، تحليل النتائج في الشكل 6 ، قبل اختبار كوت تم خصم خط الأساس للقضاء على عينة تركيب التوسع ( خط الأساس من نفس معامل التمدد الحراري فرن الكوارتز عينة من نتائج الاختبار ) .

الشكل 6 - معامل التمدد الحراري و التحول الزجاجي في الاتجاه الطولي من الفيلم بوليميد

الشكل 7 يبين البيانات التي تم الحصول عليها من بوليميد باستخدام نفس الظروف التجريبية ، ولكن عينات من هذا التحليل تم قطع في اتجاه عمودي على الاتجاه الطولي .

الشكل 7 - معامل التمدد الحراري فيلم بوليميد

في هذه الورقة ، TMA 4000 وما يقابلها من الأساليب القياسية المستخدمة في تحليل العينات الصعبة في الصناعة الالكترونية . التكنولوجيا المستخدمة في TMA 4000 يوفر اختبار الحساسية والموثوقية وانخفاض تكاليف الصيانة .

المراجع :

1 - ipc-tm-650 دليل طرق الاختبار ، الدائرة الالكترونية الداخلية والتعبئة والتغليف معهد البحوث ، رقم 2215 ساندرز الطريق ، نورمبرغ ، إلينوي 60062-6135 . . . . . . .