Оценка качества монтажных соединений электронной аппаратуры

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка к бакалаврской работе содержит 59 с., 18 рис., 1 табл., 11 источников.

Цель работы - оценивание качества монтажных соединений электронной аппаратуры.

Проведено анализ процессов формирования конструктивно-технологических характеристик монтажных соединений ЭА, методов и средств технологического мониторинга свойств МОС. Рассмотрен

о моделирование процессов формирования поверхности разрыва при испытаниях материалов, образующих монтажное соединение, на прочность. Сформулированы методы выявления и оценивания информационных признаков.

ЭЛЕКТРОННАЯ АППАРАТУРА, МЕТОДЫ МОНИТОРИНГА, ПОВЕРХНОСТЬ РАЗРЫВА.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов

Введение

1. Анализ процессов формирования конструктивно технологических характеристик монтажных соединений ЭА, методов и средств технологического мониторинга свойств МОС

1.1 Анализ современных методов технологического мониторинга свойств МОС

1.2 Анализ процессов формирования и изменения свойств МОС при образовании монтажного соединения

1.3 Оценка свойств МОС в составе соединения

2. Моделирование процессов формирования поверхности разрыва при испытаниях материалов, образующих монтажное соединение, на прочность

2.1 Моделирование процессов разрушения монтажного соединения ЭА

2.2 Моделирование процессов формирования структуры МОС в составе соединения

2.3 Модель формирования поверхности разрыва при испытаниях МОС на прочность

3. Методы выявления и оценивания информационных признаков

3.1 Теоретический анализ и оценка признаков распознавания поверхности разрыва

Выводы

Перечень ссылок

Приложение А

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

ВАХ – вольтамперная характеристика;

МОС – монтажное соединение;

ПВ – прореагировавшее вещество;

ПР – поверхность разрыва;

ПС – постоянное соединение;

ЭА – электронный аппарат.

ВВЕДЕНИЕ

В производстве электронных аппаратов широко используются технологические процессы сборки и монтажа. Влияние технологических факторов на процесс образования монтажного соединения ЭА может привести к отклонению параметров соединений от ожидаемых. Это обуславливает необходимость технологического мониторинга соединений. Так как влияние технологических факторов отражается в первую очередь на свойствах материалов, образующих монтажные соединения (МОС), предлагается в основу технологического мониторинга положить оценку свойств МОС. Технологический мониторинг, основанный на оценке свойств МОС, дает возможность получать информацию не только о ходе процесса, но и оценивать характеристики соединения, получаемые после его реализации. Существующие методы принципиально не могут обеспечить возможности полного контроля состава и структуры материала, находящегося в соединении, и дать оценку его физико-химической активности в процессе образования соединения, это приводит к необходимости поиска новых методов, дающих оценку свойств в условиях реальных технологических процессов монтажа ЭА.

Таким образом, разработка методов технологического мониторинга монтажных соединений в производстве электронных аппаратов путем оценки свойств материалов, образующих монтажные соединения, является актуальной задачей.

1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МОНТАЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЭА, МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СВОЙСТВ МОС

1.1 Анализ современных методов технологического мониторинга свойств МОС

При выполнении неразъемных соединений между конструктивными и электрическими элементами ЭА находит применение три вида материалов: припои, клеи и композиционные материалы – пасты, которые обеспечивают электрические и прочностные характеристики соединений, а так же обладают необходимыми технологическими показателями.

Электрических характеристики в достаточной степени задаются составом МОС, имеется большое количество измерительных приборов и методов [1, 2], позволяющих измерять электропроводность в достаточных для применяемых материалов пределах от 10–3 Ом до 107 Ом.

Основными технологическими показателями МОС, имеющего определенный состав, который определяет режимы технологических операций монтажа, можно считать смачиваемость и вязкость. Для контроля этих показателей используются методы [3 – 4].

В настоящее время контроль смачивания является обязательной операцией технологического процесса монтажной пайки при изготовлении ЭА. В качестве характеристики степени смачивания в системе припой–основной металл–флюс можно воспользоваться так называемым углом смачивания. Двумя предельными условиями смачивания являются:

а) полное не смачивание, когда угол смачивания θ = 180°;

б) полное смачивание, когда θ = 0°.

Между этими двумя крайними состояниями существует непрерывный ряд состояний частичного смачивания. Состояние частичного смачивания нуждается в дополнительных разъяснениях, в особенности, если мы вспомним, что система во время пайки редко достигает истинного равновесия. Обычно время пайки слишком мало, и система затвердевает до того, как будет достигнуто равновесие. В этом отношении полезно рассмотрение угла смачивания. Он характеризует как направление, в котором развивается смачивание, так и достигнутую степень смачивания. Разобьем диапазон 0 – 180° на три участка:

а)θ < М. Это условие указывает на хорошее смачивание. За предельную величину М произвольно берется 75° и даже меньше, если от соединения требуется исключительно высокое качество;

б)90° > θ >М. Такое соотношение означает условие предельного смачивания; оно приемлемо только в случае, если имеют место какие-либо специфичные условия;

в)θ > 90°. Данное условие соответствует отсутствию смачивания, или не смачиванию. Припой затвердевает до наступления смачивания или при не смачивании паяемой поверхности. В случае не смачивания сила, действующая на жидкий припой, заставляет его стягиваться, и скорость этого стягивания является прямой функцией угла смачивания.

В целях контроля качества паяных соединений величину М необходимо строго определять, так как она является критерием хорошего смачивания и бездефектного паяного соединения.

К сказанному выше относительно угла смачивания следует добавить, что угол, образованный между основным металлом и припоем по периферии последнего, на практике является функцией взятого количества припоя и основного металла. Процесс пайки протекает в ограниченный промежуток времени, и это не дает системе припой-флюс-основной металл возможности достичь равновесия. Поэтому замеренный угол смачивания лишь свидетельствует о достигнутом состоянии смачивания и не дает абсолютных характеристик рассматриваемой системы. Одна и та же комбинация основной поверхности, припоя и флюса при идеальных условиях и длительном времени пайки даст, как правило, гораздо меньший угол смачивания, чем при обычных условиях выполнения процесса.

 Скачать реферат