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