一, Rekonstruksi Sistem Bahan: Penggunaan Terobosan Substrat Tahan Suhu
1. Pengoptimuman sifat fizikal substrat TG yang tinggi
Tradisional FR - 4 bahan gagal pada suhu peralihan kaca (TG) pada 130 darjah, mengakibatkan penurunan 62% kekuatan mekanikal. TG substrat polyimide (PI) baru boleh mencapai 280 darjah dan mengekalkan 85% kekuatan lenturan asalnya pada 150 darjah. Selepas pengeluar PCB gred tentera menggunakan substrat PI yang diisi seramik, produknya berfungsi secara berterusan dalam kotak suhu tinggi 200 darjah selama 72 jam, dengan Warpage dikawal dalam 0.3mm.
2. Pemadanan pembesaran haba bahan logam
Perbezaan pekali pengembangan haba antara substrat aluminium (CTE 23ppm/ darjah) dan foil tembaga (CTE 17ppm/ darjah) akan mengakibatkan tekanan 0.02mm/ darjah semasa berbasikal suhu. Dengan mendepositkan lapisan aloi fosforus nikel (CTE 12ppm/ darjah) pada permukaan substrat aluminium, tekanan haba dapat dikurangkan sebanyak 43%. Selepas mengamalkan teknologi ini, kehidupan kitaran kuasa modul IGBT tertentu telah meningkat dari 50000 kali hingga 120000 kali.
3. Inovasi sistem solder
Solder Snagcu tradisional akan mengalami ketegangan merayap sebanyak 0.08% pada 125 darjah. The Snagcunice Low Creep Solder yang dibangunkan oleh Senju Metal di Jepun mempunyai pengurangan kadar rayapan sebanyak 76% pada 150 darjah. Selepas pengeluar pelayan memohon solder, masa kegagalan sendi solder BGA dalam ujian penuaan suhu tinggi - dilanjutkan dari 48 jam hingga 240 jam.
2, Inovasi Kejuruteraan Struktur: Reka Bentuk Penyebaran Tekanan Thermal
1. Senibina pelesapan haba tiga dimensi
Struktur pelesapan haba dimensi tiga - menggunakan array dan tembaga tembaga yang panas dapat mengurangkan suhu di sekitar CPU sebanyak 18 darjah. Motherboard prestasi tinggi - mengurangkan rintangan terma dari 0.8 darjah /W hingga 0.35 darjah /w dengan menetapkan diameter 0.3mm dan jarak 1.2mm panas melalui array dalam PCB 8-lapisan, digabungkan dengan bos tiang tembaga bawah.
2. Reka bentuk struktur pelega tekanan
Menetapkan 0.5mm lebar U - alur tekanan berbentuk di pinggir PCB dapat mengurangkan faktor kepekatan tekanan yang dihasilkan oleh berbasikal suhu dari 3.2 hingga 1.8. Melalui reka bentuk ini, ECU automotif tertentu mengurangkan kadar retak sendi solder dari 12% hingga 2.3% dalam ujian kejutan sejuk dan panas dari -40 darjah hingga 125 darjah.
3. Teknologi Sambungan Fleksibel
Menggunakan FPC (papan litar fleksibel) untuk menyambungkan papan kawalan utama dan modul kuasa, ia boleh menyerap anjakan pengembangan haba lebih daripada 3mm. Penyongsang fotovoltaik tertentu menggantikan pendawaian tradisional dengan FPC, dan turun naik rintangan sentuhan penyambung berkurangan dari ± 15m Ω hingga ± 3m Ω dalam persekitaran -30 darjah hingga 85 darjah.
3, Peningkatan Proses Pembuatan: Penemuan utama dalam kawalan proses
1. Pengoptimuman lengkung suhu pematerian reflow
Dengan mengadopsi lengkung pemanasan yang melangkah (120 darjah /60s → 150 darjah /90s → 180 darjah /40s), peperangan PCB boleh dikurangkan dari 1.2mm hingga 0.4mm. Melalui pelarasan proses ini, kilang SMT tertentu telah meningkatkan kadar lulus PCB ketebalan 0.8mm dari 78% hingga 95%.
2. Inovasi proses pengisian bawah
Dengan menggunakan pelekat dan peralatan pengisian resin epoksi dengan ketepatan pendispensan ± 0.05mm, kehidupan keletihan sendi solder BGA dapat ditingkatkan sebanyak 5 kali. Selepas pengeluar peralatan komunikasi tertentu menggunakan proses ini, mod kegagalan produk semasa ujian dari -55 darjah ke 125 darjah berubah dari retak sendi solder ke kegagalan badan komponen.
3. Peningkatan Teknologi Rawatan Permukaan
Menggunakan rawatan permukaan palladium emas (Enig), ketebalan lapisan nikel dikawal pada 3-5 μm, dan lapisan paladium adalah 0.05-0.1 μ m, yang dapat menstabilkan rintangan sentuhan dalam 5m Ω pada 150 darjah. Pengilang penyambung telah mengurangkan kadar kegagalan sentuhan produk mereka dari 8% hingga 0.3% dalam suhu tinggi dan ujian kelembapan yang tinggi melalui proses ini.
4, Penyelesaian Tahap Sistem: Inovasi Kerjasama Multidisipliner
1. Simulasi Thermal dan Pengoptimuman Topologi
Dengan menggunakan ANSYS Icepak untuk simulasi gandingan aliran haba, lokasi titik panas boleh diramalkan dengan tepat. Pengilang pelayan menyesuaikan pendawaian berdasarkan hasil simulasi, mengurangkan suhu maksimum PCB dari 112 darjah hingga 98 darjah dan mengurangkan kadar kegagalan komponen sebanyak 62%.
2. Pembinaan pangkalan data bahan
Mewujudkan pangkalan data prestasi mekanikal termal yang mengandungi 237 bahan untuk mencapai pengiraan automatik ijazah pemadanan CTE. Sebuah syarikat aeroangkasa tertentu telah memendekkan masa pemilihan bahan dari 72 jam hingga 8 jam dan meningkatkan ketepatan yang hampir sama hingga 92% melalui sistem ini.
3. Sistem Pemantauan Dalam Talian
Menyebarkan Rangkaian Sensor Gentian Bragg Serat boleh memantau pengedaran strain PCB dalam masa - sebenar. Penukar kuasa angin tertentu menggunakan sistem ini untuk memberikan amaran pendahuluan 0.5 saat sekiranya berlaku perubahan suhu secara tiba -tiba, mengelakkan kesalahan besar daripada berlaku.
5, Kes Amalan Industri
1. Sistem BMS untuk Kenderaan Tenaga Baru
Sebuah syarikat kereta tertentu mengamalkan skim kombinasi substrat PI yang diisi seramik, solder rayapan rendah, dan reka bentuk alur tekanan, yang membolehkan modul BMS bekerja secara berterusan selama 2000 jam tanpa kegagalan pada persekitaran 125 darjah, meningkatkan kehidupan perkhidmatannya sebanyak 4 kali berbanding skim tradisional.
2. 5 g Base Station AAU Unit
Penyelesaian bersepadu HOT melalui Array+FPC Connection+Rawatan Permukaan Enig telah meningkatkan ketumpatan kuasa unit AAU hingga 45W/L pada persekitaran 60 darjah, iaitu 30% lebih tinggi daripada produk generasi terdahulu.
3. Peralatan elektronik penerbangan
Dengan menggunakan penyelesaian komprehensif tiga - arsitektur pelesapan haba dimensi, proses pengisian bawah, dan sistem pemantauan dalam talian, MTBF (masa antara kegagalan) komputer onboard boleh mencapai 120000 jam dalam persekitaran dari -55 darjah hingga 125 darjah, memenuhi keperluan standard DO -160g.
