איור 1.עציץ אפוקסי במתח נמוך- סופג בעדינות מתח פנימי סביב רכיבים אלקטרוניים רגישים.
מָבוֹא
במכלולים אלקטרוניים מודרניים,-מתעוררות לעתים קרובות בעיות מהימנות לטווח ארוךלאחר אנקפסולציה, גם כאשר הגנת הסביבה נראית מספקת. בין הנושאים הללו,פיצוח רכיב הנגרם על ידי מתח פנימיהוא אחד הקשים ביותר לאבחון ולמניעת.
מערכות עציץ אפוקסי נמוכות-נמצאות יותר ויותר בשימושאלקטרוניקה רגישה-למתחלטפל במנגנון הכשל הנסתר הזה על ידי שליטה כיצד מתח נוצר, מועבר ונבלע בתוך המבנה המובלע.
מדוע מתרחש פיצוח רכיב לאחר השתילה
פיצוח רכיבים נובע לעתים רחוקות מהשפעה חיצונית. במקום זאת, זה מקושר בדרך כלל עםמתח מכני פנימי המוכנס במהלך ריפוי והפעלה.
גורמים תורמים מרכזיים כוללים:
- הבדלים במקדמי התפשטות תרמית (CTE)בין אפוקסי, מצעי PCB ורכיבים אלקטרוניים
- רכיבה תרמיתבמהלך תפעול, אחסון או בדיקות הסמכה
- התנהגות אנקפסולציה נוקשהשמגביל את התנועה במקום להכיל אותה
כאשר גורמים אלה משתלבים, מתח נוטה להתרכז בממשקים שבירים, כגון גופי קבלים קרמיים ומפרקי הלחמה עדינים.
ריכוז מתח במתח-רכיבים רגישים
לא כל הרכיבים האלקטרוניים מגיבים ללחץ המעטפת באותו אופן.
הרכיבים הפגיעים ביותר לפיצוח כוללים:
- קבלים קרמיים (MLCC)
- חיישנים מיניאטוריים ומכשירי MEMS
- חיבורי הלחמה וסיומים עדינים-
לרכיבים הללו ישסובלנות מוגבלת למתח מתיחה וגזירה. כאשר מתח מועבר ישירות ממעטפת קשיחה, עלולים להיווצר מיקרו-סדקים, המובילים לכשל לסירוגין או לסיכוני אמינות סמויים.
איור 2.השוואה של התנהגות ריכוז מתח במעטפת אפוקסי קשיחה לעומת תואמת.
עד כמה נמוך-הדחת אפוקסי מתח משנה את התנהגות הלחץ
מערכות עציץ אפוקסי במתח נמוך- מיועדות לשינויהתנהגות חומרית, לא רק לספק איטום סביבתי.
מנגנוני מפתח כוללים:
- דפורמציה אלסטית בתוך האפוקסי שנרפא, המאפשר לתנועה להיספג מבפנים
- מתח התכווצות ריפוי מופחת, צמצום מבוא מתח ראשוני
- חלוקת מתח מחדש, מניעת שיאי מתח מקומי בממשקי רכיבים
במקום לנעול רכיבים במקומם, אפוקסי -נמוך פועל כמו אחיץ מכני, הפחתת העברת מתח לחלקים שבירים.
רכיבה תרמית ואמינות-לטווח ארוך
רכיבה תרמית היא הגורם העיקרי לכשל הקשור ללחץ- באלקטרוניקה מובלעת.
במהלך שינויים חוזרים בטמפרטורה:
- חומרים מתרחבים ומתכווצים בקצבים שונים
- מתח מצטבר אם התנועה מוגבלת
- סדקים עשויים ליזום ולהתפשט לאורך זמן
מערכות עציץ אפוקסי במתח נמוך- עוזרות להפחית את הסיכון הזה על ידיהתאמה לתנועה תרמית באמצעות תאימות מבוקרת, תומך באמינות משופרת-לטווח ארוך ביישומים תובעניים.
איור 3.אפוקסי במתח נמוך-מתאים לתנועה תרמית במהלך מחזורי טמפרטורה
שיקולי עיצוב לשימוש ב-מתח אפוקסי נמוך
אמנם עציץ אפוקסי במתח נמוך-מציע יתרונות אמינות משמעותיים, הערכת עיצוב נכונה נותרה חיונית.
שיקולים מרכזיים כוללים:
- פריסת רכיבים ומרווחים
- עובי עציץ וגיאומטריה
- פרופיל אשפרה וחשיפה תרמית
- אימות בתנאי הפעלה אמיתיים
יש לבחור חומרי לחץ-נמוכים כחלק מ-אסטרטגיית אמינות הוליסטית, ולא כהחלפה-.
כאשר עציץ אפוקסי-נמוך הוא היעיל ביותר
השתלת אפוקסי-נמוכה יעילה במיוחד ביישומים הכוללים:
- רכיבים אלקטרוניים רגישים ללחץ-
- מכלולי חומרים מעורבים-עם הבדלי CTE משמעותיים
- סביבות רכיבה תרמיות חוזרות ונשנות
- עיצובים המעדיפים אמינות-לטווח ארוך על פני קשיחות מבנית
במקרים אלה, ניהול התנהגות מתח הוא לעתים קרובות יותר קריטי מאשר מקסום קשיחות האנקפסולציה.
הפניה למוצר קשור
ליישומים הדורשים התנהגות מתח מבוקרת באלקטרוניקה מובלעת, ראה:
🔗← נמוך-אפוקסי במתח ללחץ-יישומי אלקטרוניקה רגישים|E-768 / H-768
(קישור זה מתמקד בכוונה בהקשר של יישום ולא בחומר
