การควบคุมช่องว่างในบัดกรีขั้นสูงสำหรับโมดูลการแพทย์กำลังสูง

อุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ / วิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์

ความสามารถหลัก:การจัดการความร้อน · วิศวกรรมสเตนซิลขั้นสูง · การตรวจสอบด้วยเอกซเรย์ · การเพิ่มประสิทธิภาพการลดช่องว่างของประสาน · การประกอบที่มีความน่าเชื่อถือสูง

ภาพรวม

ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับการแพทย์ การกระจายความร้อนมีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่าการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า สำหรับโครงการโมดูลกำลังประสิทธิภาพสูง อุปกรณ์กำลังแสดงให้เห็นถึงการเกิดโพรงอากาศในบัดกรีมากเกินไประหว่างการผลิตระยะแรก โพรงอากาศในบัดกรีจะขัดขวางการถ่ายเทความร้อนโดยตรง ทำให้มีความเสี่ยงต่อการเกิดความร้อนสูงเกินไปของชิ้นส่วนและการเสียหายก่อนกำหนด ทีมวิศวกรรมของ PCBCart ได้ปรับแต่งสถาปัตยกรรมสเตนซิลโดยใช้การออกแบบช่องเปิดแบบ "bridge-type" การปรับปรุงเชิงกลยุทธ์นี้ช่วยลดอัตราการเกิดช่องว่างให้ต่ำกว่า 10% ได้สำเร็จ ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพทางความร้อนที่เสถียร และเป็นไปตามมาตรฐานความเชื่อถือได้สูงที่เข้มงวดซึ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับชีวิต

ภูมิหลัง

อุปกรณ์กำลังสูงต้องรับภาระความร้อนในระดับสูง และช่องอากาศ (โพรงอากาศ) ใด ๆ ที่ติดค้างอยู่ภายในรอยบัดกรีจะทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อน สำหรับโครงการทางการแพทย์นี้ ลูกค้าต้องการแนวทางที่ไม่ยอมประนีประนอมต่อคุณภาพของการบัดกรี ขั้นต้นการตรวจสอบด้วยเอกซเรย์แสดงให้เห็นว่าแผ่นรองระบายความร้อนขนาดใหญ่แบบต่อเนื่องกำลังดักจับฟลักซ์ระเหยในระหว่างกระบวนการรีโฟลว์ โดยไม่มีเส้นทางที่ชัดเจนสำหรับการระเหยของก๊าซออกมา ส่งผลให้อัตราการเกิดโพรงสูงเกินกว่ามาตรฐานภายในของลูกค้าคลาส IPC 3แนวทาง

ความท้าทาย

อัตราการถ่ายปัสสาวะวิกฤติ:แผ่นถ่ายเทความร้อนขนาดใหญ่ทำหน้าที่เสมือนเป็น “ซีล” กักเก็บก๊าซไว้ระหว่างช่วงของเฟสหลอมเหลวในการรีโฟลว์

ความเสี่ยงด้านการกระจายความร้อนช่องว่างจะลดพื้นที่สัมผัสที่มีประสิทธิภาพระหว่างชิ้นส่วนกับแผงวงจรพิมพ์ ทำให้เกิดจุดร้อนเฉพาะที่

ความน่าเชื่อถือในระยะยาวการเกิดโพรงอากาศมากเกินไปอาจทำให้ข้อต่อประสานเกิดการแตกร้าวภายใต้ความเค้นจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำ ๆ

มุมมองด้านวิศวกรรม

กุญแจสำคัญในการลดช่องว่างในแผ่นรองขนาดใหญ่คือการสร้าง “เส้นทางระบายก๊าซ” โดยการปรับเปลี่ยนช่องเปิดขนาดใหญ่เพียงช่องเดียวบนสเตนซิลให้เป็นแบบแบ่งส่วนพร้อม “คาน” เชิงกล เราจะสร้างช่องทางที่ช่วยให้ไอระเหยของฟลักซ์ระบายออกได้ก่อนที่บัดกรีจะรวมตัวกันอย่างสมบูรณ์ ซึ่งช่วยให้ได้ผิวสัมผัสที่แข็งแรงและสม่ำเสมอยิ่งขึ้น

กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพ

สถาปัตยกรรมสเตนซิลแบบสะพานออกแบบช่องเปิดของสเตนซิลใหม่ด้วย “สะพาน” ขนาด 0.1 มม. ที่วางอยู่ตรงกลางแผ่นรองบัดกรี

การสอบเทียบพื้นที่รูรับแสงปรับให้ขนาดช่องเปิดมีอัตราส่วนพื้นที่ 80% โดยใช้สเตนซิลความหนา 0.1 มม. เพื่อสร้างสมดุลระหว่างปริมาณบัดกรีกับประสิทธิภาพการระเหยของก๊าซ

ลูปการตรวจสอบเอกซเรย์ปรับแต่งเรขาคณิตของสะพานอย่างละเอียดผ่านการทดลองผลิตหลายครั้งจนกระทั่งอัตราการเกิดโพรงลดลงต่ำกว่า 10% อย่างสม่ำเสมอ

ผลลัพธ์

คุณภาพการบัดกรีที่ยอดเยี่ยมทำให้อัตราการเกิดช่องว่างน้อยกว่า 10% ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนได้อย่างมาก

ปฏิบัติตามมาตรฐาน IPC 100%ยืนยันความสมบูรณ์ของจุดเชื่อมทางไฟฟ้าและทางกลที่มีความทนทานด้วยการตรวจสอบด้วยเอกซเรย์ความละเอียดสูง

ความล้มเหลวทางความร้อนเป็นศูนย์โมดูลแสดงให้เห็นถึงอุณหภูมิการทำงานที่เสถียรในทุกชุดการผลิต

กังวลเกี่ยวกับช่องว่างของประสานบัดกรีในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังหรือไม่?

รับประกันความเชื่อถือได้สูงสุดด้านการจัดการความร้อนด้วยวิศวกรรมสเตนซิลขั้นสูงและการควบคุมกระบวนการของ PCBCart