די ראלע פון ווייסן קארונדום מיקראפודער אין עלעקטראנישע פאקעדזש מאטעריאלן
חברים, די וואס ארבעטן אין מאטעריאלן און פאקעדזשינג ווייסן אז כאטש עלעקטראנישע פאקעדזשינג הערט זיך אימפרעסיוו, גייט עס טאקע אלץ ארום די דעטאלן. עס איז ווי אנטון א שוץ-אנצוג אויף א טייערן טשיפּ. דער אנצוג מוז אויסהאלטן א קלאפ (מעכאנישע שטארקייט), פארשפרייטן היץ (טערמישע קאנדוקטיוויטעט), און צושטעלן איזאלאציע און פייכטקייט-קעגנשטעל. חסרונות אין יעדן פון די זענען קריטיש. היינט וועלן מיר זיך קאנצענטרירן אויף א געווענליך גענוצטן, אבער קאמפליצירטן, מאטעריאל - ווייסע קארונדום מיקראפודער - צו אויספארשן ווי אזוי דאס קליינע אינגרעדיענט שפילט א קריטישע ראלע אין דעם שוץ-אנצוג.
Ⅰ. לאָמיר ערשט באַקענען זיך מיטן פּראָטאַגאָניסט: דעם "ווײַסן קריגער" פֿון העכסטער ריינקייט.
ווייסע קאָרונדום, פשוט געזאָגט, איז גאָר ריין אַלומינום אָקסייד (Al₂O₃). עס איז פֿאַרבונדן מיטן מער געוויינטלעכן ברוינעם קאָרונדום, אָבער זײַן אָפּשטאַם איז ריינער. זײַן אויסערגעוויינטלעכע ריינקייט גיט אים אַ ווײַסע קאָליר, הויכע כאַרטקייט, הויכע טעמפּעראַטור קעגנשטעל, און אויסערגעוויינטלעך סטאַבילע כעמישע אייגנשאַפֿטן, מאַכנדיג עס כּמעט נישט באַאײַנפֿלוסט פֿון גאָרנישט אַנדערש.
עס צומאלן אין א מיקראן אדער אפילו נאנאמעטער-מאסשטאב פיין פודער איז וואס מיר רופןווייסע קאָרונדום פּודעראונטערשאַצט נישט דעם פּודער. אין עלעקטראָנישע פּאַקאַדזשינג מאַטעריאַלן, ספּעציעל עפּאָקסי מאָלדינג קאַמפּאַונדז (EMC) אָדער קעראַמישע פּאַקאַדזשינג מאַטעריאַלן, איז עס מער ווי נאָר אַן אַדיטיוו; עס איז אַ פילער.
II. וואָס פּונקט טוט עס אין דער פּאַקאַדזשינג?
טראַכט וועגן דעם פּאַקאַדזשינג מאַטעריאַל ווי אַ שטיק "קאָמפּאָזיט צעמענט," מיטן רעזין ווי דער ווייכער, קלעפּיקער "קליי" וואָס האַלט אַלץ צוזאַמען. אָבער קליי אַליין איז נישט גענוג; עס איז צו ווייך, שוואַך, און צעברעכט זיך ווען מען וואַרעמט עס אויף. דאָס איז וואו ווייסער קאָרונדום פּודער קומט אַרײַן. עס איז ווי די "שטיינדלעך" און "זאַמד" וואָס מען לייגט צו צום צעמענט, וואָס ראַדיקאַל הייבט די פאָרשטעלונג פון דעם "צעמענט" צו אַ נײַעם לעוועל.
הויפּטזעכליך: עפעקטיווער "היץ קאַנדאַקשאַן קאַנאַל"
א טשיפּ איז ווי אַ קליין אויוון. אויב היץ קען נישט ווערן אָפּגעלאָזט, קען עס פירן צו אָפטקייט-פאַרקלענערונג און פאַרהאַלטונג אין בעסטן פאַל, אָדער אפילו גאַנצע אויסברענונג. די רעזין אַליין איז אַ שלעכטער קאַנדאַקטאָר פון היץ, וואָס כאַפּט די היץ אינעווייניק - אַ באמת אומבאַקוועמע סיטואַציע.
ווייסע קאָרונדום מיקראָפּודערהאט באדייטנד העכערע טערמישע קאנדוקטיוויטעט ווי רעזין. ווען א גרויסע מאס מיקראפודער ווערט גלייך פארשפרייט אין רעזין, שאפט עס עפעקטיוו א נעץ פון אומצאליגע קליינע "טערמישע שאסייען". היץ וואס ווערט גענערירט דורך דעם טשיפּ ווערט שנעל געפירט פון אינעווייניק צו דער אויבערפלאך פון דער פעקל דורך די ווייסע קארונדום טיילכלעך, און דערנאך פארשפרייט אין דער לופט אדער היץ זינק. וואס מער פודער ווערט צוגעגעבן און וואס מער אפטימאל צוגעפאסט די טיילכעל גרייס, אלץ געדיכטער און מער פליסיג ווערט דאס טערמישע נעץ, און אלץ העכער די אלגעמיינע טערמישע קאנדוקטיוויטעט (TC) פון דעם פעקל מאטעריאל. הויך-ענד דעווייסעס שטרעבן יעצט צו הויכע טערמישע קאנדוקטיוויטעט, און ווייסע קארונדום מיקראפודער שפילט א פירנדע ראלע אין דעם.
ספּעציעלע בקיאות: פּינקטלעכער "טערמישער עקספּאַנסיע קאָנטראָללער"
דאָס איז אַ קריטישע אויפֿגאַבע! דער טשיפּ (געוויינטלעך סיליקאָן), דאָס פּאַקאַדזשינג מאַטעריאַל, און דער סאַבסטראַט (ווי אַ PCB) האָבן אַלע אַנדערע קאָעפֿיציענטן פֿון טערמישער אויסברייטונג (CTE). פשוט געזאָגט, ווען זיי ווערן געהייצט, יקספּאַנדירן זיי און ציען זיך צוזאַמען אין פֿאַרשידענע גראַדן. אויב די אויסברייטונג און קאָנטראַקציע ראַטעס פֿון דעם פּאַקאַדזשינג מאַטעריאַל זענען אַנדערש באַדייטנד פֿון יענע פֿון דעם טשיפּ, וועלן טעמפּעראַטור פֿלוקטואַציעס, די אָלטערנירנדיקע קאַלטע און הייסע טעמפּעראַטורן, שאַפֿן באַדייטנדיקע אינערלעכע דרוק. דאָס איז ווי עטלעכע מענטשן וואָס ציען אַ שטיקל קליידער אין פֿאַרשידענע ריכטונגען. מיט דער צייט קען דאָס פֿאַראורזאַכן אַז דער טשיפּ זאָל זיך צעברעכן אָדער אַז די לאָטעס זאָלן דורכפֿאַלן. דאָס ווערט גערופֿן "טערמאָמעכאַנישע דורכפֿאַל".
ווייסע קאָרונדום פּודער האט אַ זייער נידעריקן טערמישן אויסברייטונג קאָעפֿיציענט און איז זייער סטאַביל. צולייגן עס צום רעזין פֿאַרנידעריקט עפֿעקטיוו דעם טערמישן אויסברייטונג קאָעפֿיציענט פֿון דעם גאַנצן קאָמפּאָזיט מאַטעריאַל, און פּאַסט ענג צום סיליקאָן טשיפּ און סאַבסטראַט. דאָס גאַראַנטירט אַז די מאַטעריאַלן אויסברייטערן זיך און ציען זיך צוזאַמען בעת טעמפּעראַטור פֿלוקטואַציעס, וואָס באַדייטנד רעדוצירט אינערלעכן דרוק און פֿאַרבעסערט נאַטירלעך די פֿאַרלעסלעכקייט און לעבן פֿון די אַפּאַראַטן. דאָס איז ווי אַ מאַנשאַפֿט: נאָר ווען זיי אַרבעטן צוזאַמען קענען זיי עפּעס דערגרייכן.
גרונטלעכע סקילז: א שטאַרקער "ביין פארשטארקער"
נאך אויסהארטן, האט ריינע רעזין דורכשניטלעכע מעכאנישע שטארקייט, הארטקייט, און קעגנשטעל קעגן טראָגן. צולייגן הויך-הארטקייט און הויך-שטארקייט ווייסע קארונדום פּודער איז ווי איינצולייגן ביליאנען שווערע "סקעלעטן" אין די ווייכע רעזין. דאס ברענגט גלייך דריי הויפט בענעפיטן:
פארגרעסערטער מאָדולוס: דער מאַטעריאַל איז מער שטייף און ווייניקער אונטערטעניק צו דעפאָרמאַציע, בעסער פּראַטעקטינג די ינערלעך טשיפּ און גאָלד דראָטן.
געוואקסן שטאַרקייט: בייגיק און קאַמפּרעסיוו שטאַרקייטן זענען געוואקסן, אַלאַוינג עס צו וויטסטאַנד פונדרויסנדיק מעטשאַניקאַל קלאַפּ און דרוק.
אַברייזשאַן און נעץ קעגנשטעל: די פּאַקעט ייבערפלאַך איז האַרדער און מער טראָגן-קעגנשטעליק. דערצו, די געדיכטע פילונג ראַדוסאַז די וועג פֿאַר נעץ דורכדרינגונג, ימפּרוווינג נעץ קעגנשטעל.
Ⅲ. נאָר צולייגן עס? קוואַליטעט קאָנטראָל איז דער שליסל!
אין דעם פונקט, קענט איר טראַכטן אַז ס'איז גרינג—נאָר לייגט צו אַזוי פיל פּודער ווי מעגלעך צום רעזין. נו, דאָ ליגט די עכטע בקיאות. די טיפּ פּודער צו לייגן און ווי עס צו לייגן איז גאָר קאָמפּליצירט.
ריינקייט איז די עיקר זאך: עלעקטראנישע גראד און געווענליכע אברייסיוו גראד זענען צוויי פארשידענע זאכן. ספעציעל, דער אינהאלט פון מעטאלישע אומריינקייטן ווי פאטאסיום (K) און נאטריום (Na) מוז קאנטראלירט ווערן צו גאר נידריגע ppm לעוועלס. די אומריינקייטן קענען וואנדערן אין עלעקטרישע פעלדער און פייכטע סביבות, וואס קען פירן צו קרייז ליקאַדזש אדער אפילו קורצע קרייזן, א גרויסע סכנה פאר די פארלעסלעכקייט. "ווייס" איז נישט נאר א קאליר; עס סימבאליזירט ריינקייט. טיילכעל גרייס און גראדירונג זענען א קונסט פארעם: שטעלט זיך פאר אויב אלע ספערעס זענען די זעלבע גרייס, וואלטן אוודאי געווען ריסן צווישן זיי. מיר דארפן "גראדירן" מיקראפאודערס פון פארשידענע גרייסן אזוי אז די קלענערע ספערעס זאלן אויספילן די ריסן צווישן די גרעסערע ספערעס, דערגרייכנדיג די העכסטע פּאַקינג געדיכטקייט. א העכערע פּאַקינג געדיכטקייט גיט מער טערמישע קאנדוקטיוויטי וועגן און בעסערע קאנטראל פון די טערמישע אויסברייטונג קאעפיציענט. אין דער זעלבער צייט, זאל די טיילכעל גרייס נישט זיין צו גראָב, וואס וואלט אפעקטירט די פראצעסירונג פלוידיטי און אויבערפלאך ענדיגונג; און אויך נישט צו פיין, ווייל דאס וואלט געשאפן א גרויסע אויבערפלאך שטח און ערלויבט איבערגעטריבענע רעזין אבסארפציע, פארקלענענדיג די פילונג ראטע און פארגרעסערנדיג קאסטן. דיזיינירן די טיילכעל גרייס פארשפרייטונג איז איינע פון די הויפט סודות פון יעדער פארמולאציע.
מאָרפאָלאָגיע און ייבערפלאַך באַהאַנדלונג זענען קריטיש: די פּאַרטיקל פאָרעם זאָל אידעאַלערװײַז זײַן רעגולער, גלײַך-שטח, מיט ווייניקער שאַרפֿע ווינקלען. דאָס גאַראַנטירט אַ גוטן פֿלוס אין די רעזין און מינימיזירט דרוק קאָנצענטראַציע. ייבערפלאַך באַהאַנדלונג איז נאָך וויכטיקער.ווייסע קאָרונדוםאיז הידראָפיליש, בשעת רעזין איז הידראָפאָביש, מאַכנדיג זיי אינהערענט נישט קאָמפּאַטיבל. דעריבער, מוז די מיקראָפּודער ייבערפלאַך זיין באדעקט מיט אַ סילאַן קאַפּלינג אַגענט, געבן עס אַ "אָרגאַנישע קאָוטינג." אין דעם וועג, קען דער פּודער זיין ענג קאַמביינד מיט די רעזין, ויסמיידן די צובינד ווערן אַ שוואַך פונט וואָס פאַרשאַפן קראַקינג ווען יקספּאָוזד צו נעץ אָדער דרוק.