Электроникаға арналған сандық кескін корреляциясы - Digital image correlation for electronics

Сандық кескін корреляциясы талдаудың қосымшалары бар материалдық мүлік сипаттама, орын ауыстыруды өлшеу және деформацияны бейнелеу. Осылайша, DIC электронды компоненттер мен жүйелердің термомеханикалық әрекеттерін бағалау кезінде барған сайын танымал құралға айналуда.

CTE өлшемдері және шыныға ауысу температурасын анықтау

Электрондық индустрияда DIC-тің ең көп таралған қолданылуы - өлшеу термиялық кеңею коэффициенті (CTE). Бұл жанаспайтын, толық өрістегі беткі техника болғандықтан, DIC тиімді CTE өлшеу үшін өте қолайлы баспа платалары (ПХД) және электрондық компоненттердің жеке беттері.[1] Бұл әсіресе кешеннің қасиеттерін сипаттауға пайдалы интегралды микросхемалар, субстрат, қалыптау қоспасы және матрицаның жылулық кеңею эффектілері басқа CTE-ді басқа эксперименттік әдістермен субстрат бетінде бағалауды қиындатады. DIC техникасын жылу профилі кезінде қызықтыратын аймақтағы температураның функциясы ретінде жазықтықтағы орташа штаммды есептеу үшін қолдануға болады. Сызықтық қисық сызықты және көлбеуді есептеуді бақыланатын аймақ үшін тиімді CTE бағалау үшін қолдануға болады.[2] Себебі қозғаушы фактор дәнекерлеудің шаршауы көбінесе компонент пен ПХД арасындағы дәнекерленген CTE сәйкессіздігі болып табылады, дәл CTE өлшемдері баспа платасын құрастырудың (PCBA) сенімділік көрсеткіштерін есептеу үшін өте маңызды.[1]

DIC сонымен бірге -ның жылу қасиеттерін сипаттауға пайдалы полимерлер.[3] Полимерлер көбінесе электронды тораптарда ыдыс-аяқ қосылыстары ретінде қолданылады, конформды жабындар, желімдер, қалыптау қоспалары, диэлектриктер, және кем толтырады. Мұндай материалдардың қаттылығы әр түрлі болуы мүмкін, өйткені олардың жылу сипаттамаларын жүктемені үлгіге жіберетін байланыс әдістерімен дәл анықтайды, мысалы. динамикалық механикалық талдау (DMA) және термомеханикалық талдау (TMA), консистенциясы қиын. CTE-ді дәл өлшеу бұл материалдар үшін маңызды, өйткені нақты пайдалану жағдайына байланысты, бұл материалдардың кеңеюі мен қысылуы дәнекерлеу қосылыстарының сенімділігіне қатты әсер етуі мүмкін.[4][5] Мысалы, егер а конформды қатты жабын немесе басқа полимерлі инкапсуляция а QFN, жылу циклі кезінде оның кеңеюі мен қысылуы дәнекерлеу қосылыстарына созылу кернеуін қосып, шаршаудың бұзылуын тездетуі мүмкін.[6]

DIC техникасы сонымен қатар анықтауға мүмкіндік береді шыны ауысу температура (Tж). Шыны ауысу температурасында штамм мен температура сызығы көлбеудің өзгеруін көрсетеді.

Т-ны анықтауж олар қолданылатын электроника тораптары мен компоненттерінің жұмыс температурасында шыныдан өту температурасы болуы мүмкін полимерлі материалдар үшін өте маңызды. Мысалы, кейбір ыдыс-аяқтарды көруге болады Серпімді модуль материалдың шыны өту аймағында 100 немесе одан көп есе өзгеруі. Мұндай өзгерістер электронды құрастырудың сенімділігіне қатты әсер етуі мүмкін, егер оларды жобалау кезінде жоспарланбаған болса.

Ұшақтан тыс құрамдас бөліктер

3D DIC техникасы қолданылған кезде жазықтықтағы қозғалысқа қосымша жазықтықтан тыс қозғалысты бақылауға болады.[7][8] Дәнекерлеу түйіспесінің сенімділігін санақтау үшін электронды қаптаманың компоненттік деңгейінде жазықтықтан тыс қалып ерекше қызығушылық тудырады. Кезінде тым көп соғыс жағдайы қайта ағу компоненттің шеттерін тақтадан алып тастап, ақаулы дәнекерлеу қосылыстарына үлес қоса алады жастықтағы ақаулар жылы торлы массивтер (BGA).[9] Сондай-ақ, жарақаттар термиялық цикл кезінде шеткі қосылыстарға созылу кернеулерін қосу арқылы тиісті буындардың шаршау мерзімін қысқарта алады.

Штаммдарды термомеханикалық бейнелеу

PCBA шамадан тыс шектеулі болған кезде, термиялық кеңею кезінде пайда болатын термомеханикалық кернеулер жеке компонент пен жиынтықтың сенімділігіне кері әсер етуі мүмкін тақта штамдарын тудыруы мүмкін. Кескінді корреляциялау техникасының толық өрісті бақылау мүмкіндіктері орын ауыстыруды тудыратын оқиға кезінде деформация шамасын және үлгінің бетіндегі орналасуын өлшеуге мүмкіндік береді,[10] мысалы, термиялық профиль кезінде PCBA. Бұл «штамм карталары» штамм деңгейлерін қызығушылықтың барлық бағыттары бойынша салыстыруға мүмкіндік береді. Сияқты көптеген дәстүрлі дискретті әдістер экстенсометрлер және штамм өлшегіштер, тек үлкен қызығушылық тудыратын жерлердегі штамдарды тиімді өлшеу қабілетін тежейтін штаммды локализацияланған өлшеуге мүмкіндік береді. DIC әдістері сонымен қатар таза механикалық оқиғалардан алынған штамм карталарын жасау үшін пайдаланылды, мысалы, электронды жиынтықтарда соққы сынақтары.[11]

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б Акман, Джош. «Электрондық дизайндағы және түбірлік себептерді талдаудағы сандық сурет корреляциясының мәні». DfR шешімдері.
  2. ^ Флемент, С .; Сальвия, М .; Бертел, Б .; Кросланд, Г. (шілде 2013). «Композициялардың термиялық кеңеюіне қолданылатын сандық сурет корреляциясы». Композиттік материалдар бойынша 19-шы халықаралық конференция (ICCM-19).
  3. ^ Диас, Джайро А .; Мун, Роберт Дж.; Youngblood, Джеффри П. (2014). «Контрастты жақсартылған микроскопиялық сандық суреттің корреляциясы: полимерлі пленкаларды жылуды кеңейтудің контактісіз коэффициентінің жалпы әдісі». ACS қолданбалы материалдар және интерфейстер. 6 (7): 4856–4863. дои:10.1021 / am405860y. PMID  24650286.
  4. ^ Касуэлл, Грег. «Қаптамалар мен плиталар: маңызды жаңарту» (PDF).
  5. ^ Хиллман, Крейг; Блаттау, Натан (қараша-желтоқсан 2012). «Масштабты пакеттердің дизайны және біліктілігі» (PDF). Чиптер масштабына шолу. 16 (6): 32–35.
  6. ^ Серебрени, Максим; Блаттау, Натан; Шарон, Гилад; Хиллман, Крейг. «Pb-дәнекерлеу қосылыстарын термомеханикалық велосипедпен айналдыру кезіндегі созуға арналған кернеулерге инкапсуляциялық материалдардың әсері» (PDF). Алынған 18 қазан 2017. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  7. ^ Саттон, Майкл А .; Ортеу, Жан-Хосе; Шрайер, Гюберт В. (2009). Пішін, қозғалыс және деформацияны өлшеуге арналған сурет корреляциясы. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer Science + Business Media LLC. 1307-137 бет. ISBN  978-0-387-78747-3.
  8. ^ Шмидт, Тим. «Жартылай өткізгіш (микроэлектроника) қосымшаларына шолу» (PDF). Trilion сапа жүйелері. Алынған 24 сәуір 2018.
  9. ^ Ниу, Юлинг; Ван, Хуаян; Шао, Шуай; Парк, С.Б. (2016). «3D цифрлық сурет корреляциясымен (DIC) қайта ағызу кезінде бекітілген дәнекерлеу шарлары бар BGA пакеттерінің сипаттамалары in-situ warpage». IEEE электронды компоненттері және технологиялық конференциясы (ECTC).
  10. ^ Бейли, Даниэль. «Толық далалық штамм» (PDF). Instron.
  11. ^ Шейгронд, П.В.; Ши, Д.Х.Қ .; ван Дрил, ВД .; Чжан, Г.К .; Nijmeijer, H. (2005). «Тамшының әсерін сынау кезінде портативті электронды өнімді талдауға арналған сандық сурет корреляциясы». IEEE электрондық орау технологиясы, 2005 6-шы Халықаралық конференция.