Kestabilan Kitaran Terma Bar Pateri

Kestabilan kitaran terma Solder Bar mencerminkan sejauh mana aloi itu menentang kemerosotan struktur mikro, pecutan pertumbuhan antara logam dan kerosakkan pukal apabila tertakluk kepada lawatan terma berulang antara suhu rendah dan tinggi yang melampau, seperti -40°C hingga +125°C melebihi 1,000 kitaran, dan tingkah laku ini dikawal terutamanya oleh Sn–Ag–Cu perlembagaan fasa, koheren sempadan butiran dan pengasingan unsur surih pada antara muka pateri-pad.

Semasa setiap kitaran haba, ketidakpadanan pekali pengembangan terma antara Bar Pateri, substrat PCB dan penamatan komponen mendorong terikan ricih pada pinggir sambungan, dan jika aloi tidak mempunyai rintangan kemuluran atau penghabluran semula yang mencukupi, ubah bentuk plastik setempat terkumpul, yang membawa kepada keretakan antara butiran berhampiran lapisan Cu0₆Cu0₆Cu0₆ suhu puncak aliran semula melebihi 245°C atau kadar penyejukan melebihi 3°C/s.

Kestabilan bertambah baik dengan ketara apabila Bar Pateri mengandungi tambahan terkawal Ni, Co atau Mn, kerana unsur-unsur ini menyekat pertumbuhan bergerigi berlebihan Cu₆Sn₅ pada antara muka pad kuprum, mengurangkan tenaga antara muka dan memperhalusi rangkaian dendrit β-Sn semasa pemejalan, dengan itu meningkatkan kebolehkimpalan EN compromising pada IG-arpat. selesai.

Pengesahan dunia sebenar memerlukan ujian berbasikal haba yang dipercepatkan mengikut keadaan JEDEC JESD22-A104D, di mana sampel menjalani masa tinggal 10 minit pada kedua-dua ekstrem dengan tempoh tanjakan 15 minit, dan kegagalan ditakrifkan sebagai litar terbuka elektrik selepas 500 kitaran atau patah sendi pateri yang boleh dilihat di bawah 100, 5 × rintangan optik menunjukkan rintangan optik di bawah 100, × 100. 300 biasanya menunjukkan kandungan Ag yang tidak mencukupi di bawah 3.0wt% atau pencemaran Pb yang berlebihan melebihi 100ppm.

Pengilang mesti mengawal pengambilan oksigen semasa tuangan bar dan penggelek panas, kerana kemasukan oksida melebihi 0.08wt% bertindak sebagai tapak nukleasi untuk penyatuan lompang semasa kitaran haba, dan taburan saiz bijian yang tidak konsisten, diukur melalui EBSD dengan sisihan piawai melebihi 2.4μm, berkorelasi kuat dengan pengurangan hayat kitaran awal yang seragam berbanding 40% dengan hayat lesu yang seragam. 1.1–1.7μm bijirin.

Keadaan penyimpanan juga mempengaruhi kestabilan garis dasar, kerana pendedahan berpanjangan kepada 30°C dan 60% RH selama lebih daripada 12 bulan menyebabkan pengoksidaan Sn secara beransur-ansur pada permukaan, membentuk lapisan SnO₂ rapuh yang menghalang penembusan fluks semasa pengaliran semula dan meningkatkan kebarangkalian tidak basah terbuka selepas kitaran terma QF4.Nmm yang pertama.

Juruteknik proses harus mengesahkan kebolehkesanan lot bar hingga mencairkan nombor kelompok dan log sejarah terma, kerana komposisi nominal yang sama boleh menghasilkan jangka hayat kitaran haba yang berbeza apabila kadar pemejalan berbeza sebanyak ±0.8°C/s semasa tuangan berterusan, dan variasi kecil dalam nisbah Cu/Sn dalam ±0.03wt.7% anjakan % wt.c. segmen penyejukan kritikal kitaran.

Apabila membandingkan gred Solder Bar untuk aplikasi automotif bawah hud, utamakan yang diperakui kepada ujian tegasan AEC-Q200 dengan median kitaran-kegagalan yang didokumenkan ≥1,250 di bawah ΔT = 165°C, dan elakkan menggantikan piawaian 63Sn37Pb 85°C yang setara, melainkan jika pemasangan itu beroperasi secara eksklusif di bawah aloi bebas P-85°C. eksponen cerun keletihan yang lebih curam dalam plot Coffin–Manson disebabkan oleh operasi suhu homolog yang lebih tinggi berbanding takat leburnya.

Pakar pemerolehan mesti memerlukan sijil kilang yang menyenaraikan bukan sahaja komposisi unsur tetapi juga nilai kekerasan Vickers (HV₀.₅) antara 18.5 dan 22.3, kekuatan tegangan ≥52MPa, dan pemanjangan ≥38%, kerana penanda aras mekanikal ini berkorelasi kuat dengan ketidakseimbangan tetingkap selepas berbasikal dan ketidakseimbangan isyarat di luar ini. atau masa rendaman penyepuhlindapan yang tidak betul semasa pengeluaran bar.

Analisis pulangan lapangan menunjukkan bahawa 68% daripada kegagalan sambungan pateri pramatang dalam penukar DC–DC menjejak kembali ke kelompok Solder Bar dengan keliangan interdendritik >0.9% diukur oleh metalografi ASTM E3–22, dan keliangan ini menjadi tapak permulaan kelesuan apabila kitaran terma memperkenalkan ketegangan hidrostatik kitaran pada pertumbuhan faktor pecutan relatif 3. struktur mikro tanpa liang.