Nyomtatott huzalozású lemezek réz lefejtési szilárdságának vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Krammer Olivér
Elektronikai Technológia Tanszék

A diplomamunka a nyomtatott huzalozású lemezek réz lefejtési szilárdság vizsgálatával foglalkozik. A réz lefejtési szilárdság érték releváns jellemzője az adott panel megbízhatóságának. Hogy még pontosabb képet alkossunk az adott nyomtatott huzalozású lemez robosztusságáról, a réz lefejtési vizsgálat elvégzése előtt az adott lemezeket kitehetjük olyan hatásoknak, melyekkel későbbi használatuk során kapcsolatba kerülhetnek (kényszerkonvekciós vagy gőzfázisú újraömlesztéses forrasztás, illetve HAST vizsgálat). Ezek közül a gőzfázisú újraömlesztéses forrasztás térnyerése napjainkban egyre inkább megfigyelhető. Azonban a nyomtatott huzalozású lemezek megbízhatóságára gyakorolt mechanikai hatásai kevésbé ismertek, mint mondjuk a kényszerkonvekciós forrasztás esetén.

Diplomamunkám keretein belül szakirodalom alapján ismertettem a nyomtatott huzalozású lemezek fajtáit, különféle gyártási technológiáit, alapanyagait és jellemző anyagi- és mechanikai tulajdonságait, és az ezek minősítésével foglalkozó nemzetközi szabványokat. Ezek közül a réz lefejtési szilárdság vizsgálatra vonatkozó szabvány alapján kísérleti lemezt terveztem, illetve egy olyan szerszámot és panelbefogót gyártattam le, mely egy hagyományos szakító berendezést alkalmassá tesz a réz lefejtési szilárdság vizsgálat elvégzésére. Majd a kényszerkonvekciós újraömlesztéses forrasztásnak, gőzfázisú forrasztásnak és HAST gyorsított élettartam vizsgálatnak alávetett lemezek réz lefejtési szilárdságát hasonlítottam össze.

A lefejtési szilárdság eredményei alapján az egy ciklusnyi újraömlesztéses forrasztásnak kitett lemezek esetén a gőzfázisú forrasztás esetén mutatkozik nagyobb adhézió (7,59 N/mm, kényszerkonvekciós forrasztás: 6,94 N/mm) a rézfólia és az FR4 hordozó között. A még egy további újraömlesztéses forrasztásnak kitett lemezek esetén azonban már a kényszerkonvekciós forrasztásnak alávetett lemezek esetén mérhető nagyobb lefejtési szilárdság érték (7,7 N/mm, gőzfázisú forrasztás: 7,0 N/mm). Vagyis az egy ciklusnak alávetett lemezekhez képest csupán kismértékű változás tapasztalható. A HAST vizsgálatnak is alávetett minták esetén azonban jelentős csökkenés észlelhető a lefejtési szilárdság értékekben (egy kényszerkonvekciós forrasztási ciklussal kombinált HAST esetén 3,46 N/mm, ugyanez gőzfázisú forrasztás esetén 3,5 N/mm). Továbbá különböző lefejtési sebességekkel végeztem vizsgálatokat és az eredményekből látható, hogy a sebesség növelésével lineárisan nő a lefejtési szilárdság értéke (5 mm/perc: 7,04 N/mm, 500 mm/perc: 8,16 N/mm).

Végezetül elmondható, hogy a gőzfázisú és kényszerkonvekciós forrasztásnak alávetett lemezek esetén a réz lefejtési szilárdság értékek közel azonosak és a forrasztásnak nem kitett mintákhoz képest a rézfólia adhéziójának változása kismértékű (-3,4 % és 5,54 %). Azonban a HAST vizsgálatnak is kitett lemezek esetén a lefejtési szilárdság érték nagymértékű csökkenése tapasztalható (kényszerkonvekciós forrasztáson átesett lemezek esetén: 3,46 N/mm és 3,58 N/mm, gőzfázisú forrasztásnak kitett lemezek esetén pedig 3,5 N/mm és 3,2 N/mm).

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.