抽象电子组件使用具有不同机械和热性能的各种聚合物材料,以在恶劣的使用环境中提供保护。然而,机械性能的可变性,例如热膨胀系数和弹性模量,通过对长期对电子设备可靠性产生的不确定性引入不确定性来影响材料选择过程。通常,主要的可靠性问题是焊接关节疲劳,其造成了电子组件的大量故障。因此,在预测可靠性时,有必要了解聚合物封装(涂料,盆栽和底部填充物)对焊接接头的影响。已经表明,由于聚合物封装的热膨胀,焊料中存在拉伸应力时,疲劳寿命大大降低。将拉伸应力受试者焊接到环状多轴应力状态中,发现比常规的循环剪切负荷更具破坏性。为了理解其对微电子焊接关节的疲劳寿命的影响,必须隔离拉伸应力成分。因此,为了使无PB的焊接接头构造出独特的标本,以使其符合波动的拉伸应力条件。本文介绍了热机械拉伸疲劳标本的构建和验证。热循环范围与盆栽膨胀特性相匹配,以改变焊接接头施加的拉伸应力的大小。焊接接头几何形状的设计具有比例因子,该比例因子与BGA和QFN焊接接头有关,同时保持简化的应力状态。FEA建模以观察热膨胀期间焊接接头的应力应变行为,以了解各种盆栽材料特性。焊接接头中轴向应力的大小显示出依赖于热膨胀和模量的系数以及热循环的峰值温度。由于样品的热循环辅助,由于盆栽材料的热膨胀而具有各种膨胀性能,焊料接头经历的拉伸应力的大小与焊接的幅度相关联,并为带有封装的电子包装中焊料关节的低周期疲劳寿命提供了新的见解。
大规模生物量存储用于现代生物能源,由于生物量的内在自我加热引起了潜在的安全问题。尽管如此,在该领域进行了非常有限的研究。该项目通过开发一个综合的建模框架来填补一个关键的空白,以在生物质桩中进行自加热并进行一系列实验研究,以探索这些桩中复杂的子过程。本文仅介绍建模和测试工作的一小部分。它成功地证明了该模型在预测煤炭堆自动加热方面的有用性,从而指导煤炭储存的安全措施。在各种存储参数中,桩高,粒径和环境风速度已被确定为对煤桩内的自加热和自我命运产生重大影响。本文还说明了初始生物质水分含量对微生物反应性和氧气消耗率的明显影响。初始水分含量的增加显着提高了整体微生物反应性和氧气消耗率。小麦稻草在相同的储存条件下更容易自热,这可以证明,较高的热量产生,更快的氧气消耗以及较短的时间到达峰值温度。此外,发现微生物活性在生物质自加热中起着至关重要的作用,尤其是在热量累积的初始阶段,在0 - 75℃的温度范围内。对于此处讨论的建模,尽管桩上的流动较高,但必须将多孔桩中的流动视为层流。这是基于雷诺数的数量,该数字是根据速度的in-count量平均值和燃料颗粒的平均直径计算得出的,燃料颗粒的平均直径明显低于临界阈值(RE CR = 200)。可以将生物量桩中相关子过程得出的见解和子模型集成到模型框架中。这种整合将创建一个更全面,更强大的模型,以预测生物质储存桩中的自我加热和自命不凡,从而增强对这些现象的理论和实践管理。
加工和储存(指导值) 混合 称量(按重量或体积)Araldite 树脂和硬化剂。 将硬化剂添加到 Araldite 树脂中;确保将所需量的硬化剂转移到树脂中。 充分搅拌直至混合完成。 混合过程中的空气夹带会导致固化树脂中出现孔隙。 在真空下或计量混合机中混合是防止空气夹带的最有效方法。 或者,可以在真空室中对静态树脂 - 硬化剂混合物进行脱气——允许至少 200% 的空隙以使泡沫膨胀。 固化 混合树脂和硬化剂引起的化学反应会产生放热。 达到的峰值温度由起始温度和铸件的大小和形状决定。 未填充的树脂系统仅适用于制造重量不超过约 500 克的铸件。 生产大型铸件时,应添加矿物填料来散热并抑制放热反应。生产非常小的铸件或薄层时,放热反应非常少,因为产生的热量会迅速消散。因此固化会延迟,铸件表面可能仍然发粘。在这种情况下,应使用 40°C – 60°C 的红外加热器或烤箱进行完全固化。铸造厚部件时,需要特别小心,避免放热温度过度上升。除非对按照特定设计制造的铸件进行初步试验,并在指定的模具中不会产生不可接受的放热效应,否则不应使用短时间高温固化程序。要确定交联是否已完成以及最终性能是否最佳,必须对实际物体进行相关测量或测量玻璃化转变温度。客户制造过程中的凝胶和固化周期不同,可能导致交联程度不同,从而导致不同的玻璃化转变温度。储存条件将组件存放在室温干燥处,密封在原装容器中。在这些条件下,保质期将与标签上注明的有效期相对应。在此日期之后,产品只能在重新分析后进行处理。部分空的容器应在使用后立即盖紧。有关废物处理和火灾时分解的危险产物的信息,请参阅这些特定产品的材料安全数据表 (MSDS)。
简介使用常规方法的陶瓷加工技术应用于最先进的陶瓷,称为智能陶瓷或智能陶瓷或电陶瓷。[1,2]考虑到所得产品的经济方面和相称的好处,本研究中排除了溶胶 - 凝胶和湿化学加工途径。在本研究中还排除了使用陶瓷成分在制造使用真空涂料单元的涂料或设备中。基于目前的信息,预计与化学途径处理相比,常规处理方法可以提供相同的性能陶瓷。当烧结温度,加热和冷却坡道,峰值温度(烧结温度),浸泡时间(保持时间)等时,这是可能的。被认为是可变参数。此外,烧结操作之前的可选钙化步骤仍然是重要的变量参数。这些变量参数构成烧结的曲线,以获得烧结的产品。也可以与烧结曲线的变量结合使用,以获得归因于钙化步骤的多个烧结曲线的相同产品。总体而言,对潜在的热和电绝缘涂层,微电子和集成电路,离散和集成设备等进行了最先进的陶瓷技术。在太空计划中的应用程序。陶瓷系统是随机定向的单个/多相多晶半导体。聚集的粉末不能有效地填充空间。这些系统基于氧化物或非氧化物或两者组成的某种杂化复合材料。轻巧的陶瓷材料不断搜索各种空间应用,作为传感器,微电器设备和电路,绝缘子,涂料,辐射屏蔽,能量转换,机械和结构支持等。利用传统的陶瓷加工方法,然后强调与钙化步骤结合烧结,以更好地执行陶瓷体。可以看到传统的陶瓷加工方法是制造积极稳定设备,防止涂料,不降解的绝缘子和结构等的经济途径。因此,智能陶瓷意味着在严重或敌对的应用领域成功使用的有效陶瓷物体而不会失败或寿命增加。陶瓷的加工/制造陶瓷加工技术涉及使用高温窑进行常规烧结的浆液和喷雾干燥的颗粒准备。本研究中未包括微波烧结和激光烧结。浆料制剂取决于原料,因为颗粒的表面电荷起着构成Zeta电位的重要作用。ZETA电位是由每个粒子从悬空键中造成的集量表面电荷产生的。电荷密度的性质决定了浆料的p h,因此与Zeta电位有关。通常,高ZETA电位表示分散良好的浆液,而低Zeta电位表示弱或强烈倾斜的浆液。此外,颗粒的聚集也是范德华表面力引起的严重问题。絮凝和聚集会导致最终产物的微观结构中的空隙。
摘要 电子组件使用各种具有不同机械和热性能的聚合物材料来在恶劣的使用环境中提供保护。然而,机械性能的变化(例如热膨胀系数和弹性模量)会影响材料的选择过程,从而对电子产品的可靠性产生长期影响。通常,主要的可靠性问题是焊点疲劳,这是电子元件中大量故障的原因。因此,在预测可靠性时,有必要了解聚合物封装(涂层、灌封和底部填充)对焊点的影响。研究表明,当焊料中存在拉伸应力时,由于聚合物封装的热膨胀,疲劳寿命会大大缩短。拉伸应力的加入使焊点处于周期性多轴应力状态,这比传统的周期性剪切载荷更具破坏性。为了了解拉伸应力分量对微电子焊点疲劳寿命缩短的影响,有必要将其分离出来。因此,我们构建了一个独特的样本,以使无铅焊点经受波动的拉伸应力条件。本文介绍了热机械拉伸疲劳样本的构造和验证。热循环范围与灌封膨胀特性相匹配,以改变施加在焊点上的拉伸应力的大小。焊点几何形状的设计具有与 BGA 和 QFN 焊点相关的比例因子,同时保持简化的应力状态。进行了 FEA 建模,以观察焊点在热膨胀过程中的应力-应变行为,以适应各种灌封材料的特性。焊点中轴向应力的大小取决于热膨胀系数和模量以及热循环的峰值温度。样本热循环的结果有助于将由于灌封材料的热膨胀而导致焊点经历的拉伸应力的大小与各种膨胀特性相关联,并为封装电子封装中焊点的低周疲劳寿命提供了新的见解。简介大量电子元件故障归因于焊点疲劳故障。航空航天、汽车、工业和消费应用中的许多电子元件都在波动的温度下运行,这使焊点受到热机械疲劳 (TMF) 的影响。电子组件中的焊料疲劳是温度波动和元件与印刷电路板 (PBC) 之间热膨胀系数 (CTE) 不匹配的结果。在温度变化过程中,PCB 和元器件 CTE 的差异会引起材料膨胀差异,从而使焊点承受剪切载荷。为了减少芯片级封装 (CSP) 中焊点所承受的剪切应变,人们使用了各种底部填充材料来限制焊点的变形。芯片级焊料互连(例如倒装芯片封装中的焊料)尤其受益于底部填充材料,因为它可以重新分配热膨胀应力,从而限制施加在焊料凸点上的应变。除了限制剪切应变之外,底部填充材料的膨胀还会导致球栅阵列 (BGA) 焊点产生较大的法向应变。Kwak 等人使用光学显微镜的 2D DIC 技术测量了热循环下焊点的应变 [1]。他们发现,CTE 为 30 ppm/ºC 且玻璃化转变温度 (T g ) 为 80ºC 的底部填充材料在 100ºC 的温度下可以产生 6000 µƐ 的平均法向应变。这些高法向应变并不像 BGA 封装中的剪切应变那样表现出与中性点距离相同的依赖性。法向应变的大小与 CTE、弹性模量 (E)、封装尺寸和温度有着复杂的依赖关系。法向应变的增加使焊点受到剪切应变和轴向应变的组合影响,这反过来又使焊点在温度波动的条件下受到非比例循环载荷。
了解加速温度曲线对无铅焊接的影响 John L. Evans、Julius Martin 和 Charles Mitchell 奥本大学 阿拉巴马州奥本大学 Bjorn Dahle KIC 热分析 加利福尼亚州圣地亚哥 摘要 由于焊膏供应商定义的峰值温度较高且助焊剂活化时间较长,因此无铅焊接的传统回流曲线通常需要更长的处理时间。当在单个电路设计中集成多种封装类型时,这些曲线变得尤为具有挑战性。在处理具有高热质量的产品设计(例如散热片和金属基板)时,难度会更大。这些设计会在整个电路组件中产生大的热梯度,并进一步增加了寻找“最佳”曲线窗口的复杂性。所有这些问题都导致无铅焊接的回流处理时间显著增加。本文探讨了无铅电子产品大批量生产所需的这些增加的处理时间。并介绍了典型工艺能力和实际生产能力的研究。该研究评估了从小型电路组件(例如手机)到大型电路组件(例如汽车和计算机)的大批量电子产品制造,并研究了一系列“最佳”回流曲线,以加速标准无铅工艺窗口,从而使用自动曲线系统实现目标制造能力。然后,使用这个定义的工艺窗口制造测试载体,并测试其质量(焊料空洞和外观)和焊点可靠性(加速寿命测试)。设计的测试载体包括来自大型物理分布的组件,包括:小型和大型 BGA、QFN 和任何类型的分立元件。在组装过程中,使用虚拟曲线记录工艺曲线窗口的任何偏差。本出版物中提供了质量和可靠性数据,并包括故障分析以确定此建议曲线的能力。采用此曲线策略后,许多制造商可以减少回流无铅电路组件的处理时间,而不会显著降低制造质量或可靠性。此外,本研究为在无铅焊接应用中使用加速曲线速度提供了合理的理解和限制。背景 无铅焊接正在快速发展,与无铅加工相关的制造问题给许多制造商带来了困难。这些困难在过去五年中已得到大量记录,包括基板和元件电镀变化、焊料润湿性和焊点特性的差异以及焊点可靠性变化。5 其中一个更重要的变化是焊接工艺温度的提高,以及这些高温对电子产品质量和加工时间的影响。特别是,焊料(例如 SnAgCu)回流温度的提高,使印刷电路板(具有正常的玻璃化转变温度,T g 为 140 O C-160 OC)暴露在超过 250 O C 的温度下,从而增加了电路板的翘曲。这种变化可能会给产品带来质量问题,尤其是如果进行双面组装加工的话。8,4 回流温度提高的另一个影响是需要延长时间以适应更高的回流温度,同时保持推荐的温度暴露。为了将峰值回流温度从标准共晶 SnPb 焊料的 220 OC - 230 OC 范围提高到 SnAgCu 的 250 OC - 260 OC 范围,推荐的回流曲线时间将显著增加。加工时间的增加将要求制造商降低回流炉的皮带速度或在制造过程中增加炉容量。对于大批量制造商来说,这两种选择都代价高昂。7,9 本研究调查了处理无铅焊接增加的回流温度的替代方法,同时将对许多大批量制造商的财务影响降至最低。本研究重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同处理窗口对大批量产品的影响。(仅考虑大批量组件,因为降低炉带速度以满足推荐的处理窗口不会对小批量制造商产生重大影响)。本调查重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同加工窗口对大批量产品的影响。(仅考虑大批量组件,因为降低炉带速度以满足推荐的加工窗口不会对小批量制造商产生重大影响)。本调查重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同加工窗口对大批量产品的影响。(仅考虑大批量组件,因为降低炉带速度以满足推荐的加工窗口不会对小批量制造商产生重大影响)。