Увод
Током рада, матичне плоче за управљање шинским транзитним возилима су изложене континуираним ниским{0}}вибрацијама ниских фреквенција и изненадним ударима великог{1}}убрзања. У овим условима високих{3}}вибрација, најкритичнија претња са којом се суочава производња ПЦБА је крхки лом лемних спојева. Овај тип лома се обично јавља на интерфејсу интерметалног једињења (ИМЦ) између -лемних спојева без олова и ПЦБ плочица. Карактерише га изненадни почетак без упозорења и може лако довести до прекида сигнала или кварова у контроли у возовима. Да би се побољшао век трајања шинских транзитних матичних плоча на замор услед вибрација, основно решење лежи у оптимизацији састава легуре за лемљење из микро-металуршке перспективе.
Механизам кртог лома под напрезањем вибрације: концентрација напона у ИМЦ слоју
Токомрефлов лемљењеУ фази производње ПЦБ-а, калај у конвенционалном -лему без олова реагује са бакром на површини ПЦБ-а, неизбежно формирајући слој интерметалних једињења (ИМЦ). Иако ова еутектичка структура служи као веза за јаку механичку везу, она је инхерентно крхки материјал. Током радног века транзитне опреме шине, на компоненте и подлогу непрекидно делују сложени наизменични механички напони. Због значајних разлика у коефицијентима термичке експанзије (ЦТЕ) и модулима еластичности између ПЦБ подлоге (ФР-4) и керамичких компоненти или силицијумских чипова, напони механичке деформације настали вибрацијама постају високо концентрисани на ИМЦ интерфејсу, који је дебео само неколико микрометара. Када акумулирани смичући напон премашује снагу везе на границама зрна, пукотине се брзо покрећу и шире се бочно унутар ИМЦ-а или на његовом интерфејсу са бакарном подлогом, изазивајући тренутно крто раслојавање лемног споја.
Додавање количине бизмута и антимона у траговима: јачање калајне матрице и рафинирање структуре зрна
Да би се супротставили механичким вибрацијама високог{0}}интензитета, побољшање микроструктуре легуре за лемљење и успоравање брзине ширења прслина су примарни циљеви у оптимизацији састава легуре. У производњи-површинске монтаже матичних плоча велике снаге-за железнички саобраћај, нове-легуре високе поузданости-на бази традиционалног калаја-сребра-бакра (САЦ), али допиране количинама бизмута (Би) и стибијума (Сб) у траговима, - (Сб) се сада широко користе. Уградња бизмута омогућава јачање чврстог раствора, значајно повећавајући границу течења саме матрице лемљења. У међувремену, додавање антимона успорава брзину грубљања зрна под високим{{11}условима високе температуре и стреса, одржавајући фину{12}}микроструктуру. Ситнија зрна резултирају значајним повећањем броја граница зрна. Када се вибрацијски ударни таласи шире у лемни спој, ове бројне границе зрна ефикасно се распршују и апсорбују енергију, терајући микропукотине да непрекидно мењају свој правац ширења и продужавају свој пут до продирања, чиме се продужава век динамичког замора лемног споја за више од 1,5 пута.
Синергистички ефекат трагова никла и кобалта: модификовање ИМЦ морфологије и дебљине
Док се контролише чврстоћа кристалне матрице, од суштинске је важности да се директно „тањи“ и модификује микроструктура ИМЦ слоја-места где долази до кртог лома. Уношењем трагова никла (Ни) и кобалта (Цо)-приближно 0,05%-у легуру пасте за лемљење, кинетика раста интерфацијалних интерметалних једињења током процеса поновног прелијевања може бити значајно измењена. Никл може да помери део бакра, трансформишући првобитно груби, лепезасти-и неравномерно дебео еутектички слој у глаткију, гушћу и равномерно дебелу композитну кристалну структуру. Кобалт, с друге стране, ефикасно потискује неконтролисани раст лошег-квалитетног крхког слоја изазваног секундарном дифузијом изазваном порастом температуре током каснијег дуготрајног-служивања ПЦБА. Строго контролисање укупне дебљине ИМЦ слоја унутар оптималног опсега може значајно смањити концентрацију напона на интерфејсу и елиминисати услове који погодују кртом лому.
У комбинацији са технологијом обраде површине: стварање металуршког интерфејса који балансира крутост и флексибилност
Предности састава лема морају бити савршено усклађене, како физички тако и хемијски, са завршном обрадом површине ПЦБ јастучића да би се постигла оптимална отпорност на вибрације. За транзитне матичне плоче са високим{1}}вибрацијама, галванизоване површине од никла-злата (ЕНИГ)-које могу лако да изазову појаву црних тампона и крто ломљење слојева богатих фосфором-богатих-. Уместо тога, пожељнији су органски конзерванс за лем (ОСП) или електронско-имерзијско сребро (Им-Аг). ОСП површинска обрада омогућава формулисаном лему високих{10}}учинака да дође у директан контакт са голим бакром, формирајући чисти бакарни-калај еутектички слој токомрефлов лемљењеи спречавање изобличења решетке на интерфејсу изазваног увођењем атома метала нечистоће треће стране-. Испод овог металуршког интерфејса, у комбинацији са одговарајућом дебљином конформног премаза или локализованим недостатком, формира се одбрамбени механизам који балансира крутост и флексибилност-где спољашња структура ублажава стрес, а унутрашња микроструктура апсорбује енергију-чиме се потпуно елиминише могућност кртог лома.
Превазилажење проблема кртог лома лемног споја у условима високих{0}}вибрација захтева свеобухватан технички приступ, у распону од финог-подешавања микроструктурног металуршког састава до оптимизације макроскопских параметара процеса.
Кратке чињенице о НеоДену
- Основана 2010. са 200+ запослених и 27,000+ м2. фабрика независних имовинских права, како би се обезбедило стандардно управљање и остварили најекономичнији ефекти као и уштеда трошкова.
- Поседује сопствени обрадни центар, квалификованог монтажера, тестера и КЦ инжењера, како би обезбедио снажне способности за производњу, квалитет и испоруку НеоДен машина.
- 40+ глобалних партнера покривених у Азији, Европи, Америци, Океанији и Африци, да успешно опслужују 10000+ кориснике у целом свету, да обезбеде бољу и бржу локалну услугу и брз одговор.
- 3 различита тима за истраживање и развој са укупно 25+ професионалних инжењера за истраживање и развој, како би се обезбедио бољи и напреднији развој и нове иновације.
- Вјешти и професионални инжењери подршке и сервиса на енглеском језику, како би се осигурао брз одговор у року од 8 сати, рјешење пружа у року од 24 сата.
- Јединствени међу свим кинеским произвођачима који су регистровали и одобрили ЦЕ од стране ТУВ НОРД-а.
- НеоДен обезбеђује доживотну{0}}техничку подршку и сервис за све НеоДен машине, штавише, редовна ажурирања софтвера заснована на искуству коришћења и стварним свакодневним захтевима крајњих корисника.