В процессе изготовления изделий силовой электроники производители испытывают большое количество сложностей, возникающих в связи с высочайшими требованиями к надежности и долговечности конечных изделий.
Элементы, используемые при создании подобных устройств, выделяют большое количество тепла при работе, поэтому паяное соединение этих элементов должны обеспечивать максимальную устойчивость к эксплуатации в условиях резкого перепада температур и должны обладать высокой теплопроводностью.
Современные исследования показали, что надежность паяного соединения уступает надежности соединению, полученному методом спекания.
Повышенная надежность заключается в следующих критериях:
· Однородность соединения
· Повышенная прочность
· Улучшенная теплопроводность
· Улучшенная электропроводность
· Повышенная рабочая температура
Что такое спекание?
Спекание, именуемое также технологией низкотемпературной пайки (NTV), является технологией сборки и соединения электронных устройств и отличается следующими особенностями:
· диффузионный процесс (между паяльной пастой и соединяемыми элементами);
· детали стыкуются при температуре плавления соединительного материала, обеспечивая тем самым высокую термическую прочность при сравнительно низких технологических температурах.
Технологические возможности пресса
· Площадь спекания до 60х60мм
· Максимальная высота изделия 10мм
· Максимальное усилие 15 000Н
· Регулировка усилия с шагом 10Н
· Спекание при температуре до 300 0С
Сравнение характеристик надежности различных соединений
Материал для соединения элементов | Бессвинцовый припой Sn96,5Ag3,5 | Свинцовосодержащий припой Pb92,5Sn5Ag2,5 | спеченый слой серебра** |
макс. рабочая температура Tb (°C) | 220 | 296 | > 380 |
Теплопроводность (Вт/мK) | 60 | 25 | 250 |
Удельная электрическая проводимость (МСм/м) | 8 | 5 | 40 |
коэффициент теплового расширения (10-6 K-1) | 25 | 29 | 20 |
Модуль упругости (кН/мм2) | 30 | 23,5 | 40 -55 |
прочность на сдвиг (Н/мм2) | 27 | 28 | 30 |