Biegeprüfung von Elektronikgehäusen
SEMI G69-0996 | ASTM D790 | ASTM D6272 | IPC TM-650 | JEDEC 9702 | MIL STD 883 | SEMI G86-0303
Die Herausforderung
Da Elektronikgehäuse immer kleiner, dünner und dichter bestückt werden, wird das Verständnis ihrer mechanischen Zuverlässigkeit unter Biegebelastungen für die Designvalidierung und Qualitätssicherung immer entscheidender.
Dünnere und komplexere Gehäuse Der Trend zu Handheld-Geräten hat Leiterplatten (PCBs) und Elektronikgehäuse hervorgebracht, die deutlich dünner sind als frühere Generationen. Regelmäßig werden neue Materialien und zusätzliche Schichten eingeführt – jede davon erfordert eine Validierung der mechanischen Festigkeit, bevor ein Design für die Produktion freigegeben werden kann. Das mechanische Verhalten dieser dünnen, mehrschichtigen Strukturen unter Biegung unterscheidet sich grundlegend von früheren, einfacheren Gehäusen und lässt sich nicht immer allein aus Materialdaten vorhersagen.
Montagebedingte Belastung Während der Leiterplattenbestückung sind die auf der Ober- und Unterseite des Substrats montierten Komponenten Verzugskräften ausgesetzt, die mechanische Spannungen im gesamten Gehäuse induzieren. Das Verständnis der Größenordnung dieser Spannung und ihrer Auswirkungen auf die Gehäuseintegrität ist für OEMs, die neue Produkte entwickeln, von entscheidender Bedeutung – insbesondere da die Anzahl der Komponenten pro Leiterplatte weiter zunimmt.
Neue Gehäusetechnologien Neue Gehäuseformate – einschließlich Chip-on-Film und gestapelten Mehrschichtgehäusen – stellen zusätzliche mechanische Herausforderungen dar. Die komplexen Grenzflächen zwischen Schichten, Substraten und Verbindungen schaffen mehrere potenzielle Versagensstellen, die eine gründliche mechanische Charakterisierung erfordern, um sie zu verstehen und zu kontrollieren.
Unsere Lösung
Mikro-Biegevorrichtungen - Die Mikro-Biegevorrichtungen von Instron wurden speziell für die Biegeprüfung von kleinen Elektronikgehäusen und mikroelektronischen Komponenten entwickelt. Es sind sowohl 3-Punkt- als auch 4-Punkt-Biegekonfigurationen verfügbar – die 3-Punkt-Biegung übt die Belastung auf einen lokalen Bereich des Gehäuses aus, während die 4-Punkt-Biegung die Belastung gleichmäßiger über die Stützweite verteilt, sodass je nach Prüfziel unterschiedliche Versagensmechanismen bewertet werden können.
Mit diesen Vorrichtungen können Ingenieure die Last bestimmen, bei der Gehäuse versagen – einschließlich Rissbildung, Schichtdelamination und Ermüdungsrissbildung – und das vollständige Last-Weg-Verhalten des Gehäuses bis zum Versagen und darüber hinaus charakterisieren.
Einstellbare Stützweite und Amboss-Konfiguration - Biegevorrichtungen sind mit verschiedenen Ambossradien erhältlich, um unterschiedlichen Gehäuseabmessungen gerecht zu werden. Die variable Stützweitenanpassung am unteren Amboss erfolgt über eine Mikrometerschraube, wodurch die Stützweite für jede Gehäusegröße präzise eingestellt werden kann – so wird sichergestellt, dass die Prüfgeometrie zwischen den Proben und über verschiedene Prüfprogramme hinweg exakt reproduziert wird.
Bluehill® Universal Software - Die Bluehill® Universal Software vereinfacht die Einrichtung von Prüfmethoden für verschiedene Komponentengrößen und bietet die erforderlichen Berechnungswerkzeuge, um Biegespannung, Biegedehnung und Modul aus den rohen Kraft-Weg-Daten abzuleiten. Wenn der Biegeweg ein erforderlicher Ausgabewert ist, kann eine Nachgiebigkeitskorrektur durchgeführt werden, um Systemnachgiebigkeitsanteile aus dem gemessenen Weg zu entfernen – so wird sichergestellt, dass der angegebene Biegeweg die Probenverformung und nicht die Systemdurchbiegung genau widerspiegelt.
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Ganz gleich, ob Sie ein neues Biegeprüfprogramm für Elektronikgehäuse einrichten oder die Genauigkeit und Wiederholbarkeit eines bestehenden Programms verbessern möchten – unser Team unterstützt Sie dabei, die richtige Vorrichtungskonfiguration, die passenden Stützweiteneinstellungen und das optimale System-Setup für Ihre Komponenten und Normen zu finden.
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