Электронные блоки для применений в условиях экстремальных нагрузок

Эксплуатация в условиях высоких вибрационных нагрузок

В рамках одного из заказов перед А-КОНТРАКТ была поставлена следующая задача: осуществить монтаж электронного блока, который будет сохранять работоспособность при виброударах в осевом и радиальном направлениях с ускорением до 100g, при этом возможно использование микросхем только в корпусе BGA.

Нашим решением для обеспечения механической прочности паяных соединений BGA, при таких условиях эксплуатации, стало использование специального клея.
Материалы этого типа давно применяются для обеспечения надежности электронных блоков с BGA, используемых в различных областях электроники (от мобильных телефонов до оборонных применений).

Помимо этого решается еще несколько задач:

• обеспечение герметичности BGA (пространства между поверхностью печатной платы и подложкой микросхемы)
• согласование коэффициентов температурного расширения печатной платы и конструктивных элементов микросхем.

Из всех типов материалов, различающихся технологией нанесения и пригодностью для проведения ремонта электронных блоков, был выбран материал, отвечающий следующим требованиям:

• нанесение после монтажа микросхем. Это позволяет произвести контроль качества монтажа микросхем (визуальный, рентгеновский и функциональный) до его нанесения
• возможность произвести замену или ремонт микросхемы в случае необходимости с повторным нанесением материала
• нанесение после использования паяльных паст, не требующих отмывки флюса после пайки

Процесс нанесения материала разделен на два этапа: нанесение и отверждение (полимеризация).

Для нанесения клея применяются цифровые дозаторы, обеспечивающие приемлемые производительность и повторяемость процесса. На этапе отверждения электронный блок с нанесенным материалом выдерживается при температуре 150°C в течение 5 мин. В зависимости от особенностей электронного блока параметры температурного воздействия могут быть изменены.

Применение специального клея для обеспечения механической прочности паяных соединений выводов ИС в корпусах BGA дает хорошие результаты, о чем свидетельствует успешный опыт использования изделий нашего заказчика в сложных условиях. В сочетании с другими мерами по снижению вибрационной нагрузки на электронные блоки (грамотно разработанный корпус, правильно расположенные электронные компоненты на печатной плате и т.д.) эта технология позволяет получить высокие результаты.

Справочная информация

Читайте статью «Обеспечение надежности электронных блоков при эксплуатации в условиях вибрационных нагрузок»