PCBAs के लिए रग्डाइजेशन सेवाएं: वाइब्रेशन और हीट के खिलाफ प्रमाणित सुरक्षा

एक कठोर वातावरण में पीसीबीए की रक्षा करना वैकल्पिक नहीं है। असली सवाल है कि कौन सी सुरक्षा विधि पाँच वर्षों के बाद भी काम करेगी, और क्या असेंबलियों की सेवा करना संभव होगा जब अनावश्यक रूप से एक संबंधित घटक असफल हो जाएगा। रगड़ने की क्रिया दीर्घकालिक विश्वसनीयता के प्रति प्रतिबद्धता है, लेकिन यह भी एक दांव है कि सामग्री उन परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करती हैं जिनका परीक्षण लैब परीक्षण करने में संघर्ष करता है। Bester पीसीबीए में, हम अपने रगड़ने की सेवाओं को इस दर्शन पर आधारित करते हैं जो आसान और प्रमाणित को विदेशी से अधिक प्राथमिकता देता है। Potting, staking, और conformal coating सभी की भूमिका है, लेकिन केवल तभी जब उन्हें उन रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ मिलाया जाए जो एक दशक का थर्मल साइकिलिंग और क्षेत्र में वाइब्रेशन सह चुके हैं।

तीन मुख्य तरीके — conformal coating, selective staking, और full potting — पर्यावरणीय पृथक्करण का एक स्पेक्ट्रम प्रस्तुत करते हैं, प्रत्येक में सुरक्षा, पुनःकार्यability, और लागत में विशिष्ट ट्रेड-ऑफ होते हैं। इन तरीकों के नीचे एक अधिक महत्वपूर्ण निर्णय है: एनकैप्सुलेन्ट की रसायनिक पसंद। यूरेथेन, एपॉक्सी, और सिलिकोन परस्पर स्थानापन्न नहीं हैं। उनके यांत्रिक गुणधर्म, तापीय विस्तार, और क्यूर विशेषताएँ तय करती हैं कि एक संरक्षित असेंबली टिकेगी या रखरखाव का बोझ बन जाएगी। एक अच्छी तरह से चुने गए दो-भाग यूरेथेन और खराब मेल खाने वाले एपॉक्सी के बीच प्रदर्शन का अंतर वह है जो एक उत्पाद को शिप करने और एक को वारंटी के तहत वापस आने के बीच का फर्क है।

हमारा रगड़ने का दृष्टिकोण पूर्वाग्रही है, और जानबूझकर है। विदेशी एनकैप्सुलेन्ट जैसे फ्लूरोनेटेड पॉलिमर या स्वामित्व वाले UV-क्यूअर सिस्टम प्रदर्शन में लाभ का वादा करते हैं, लेकिन वे उस सप्लाई चेन का वादा नहीं कर सकते जो आपके उत्पाद का समर्थन सातवें वर्ष में करेगा, या एक पुनःकार्य प्रक्रिया जो बोर्ड को नष्ट न करे। हम सुगम समाधान पर जोर देते हैं क्योंकि क्षेत्र लैब के लिए अनुकूलित निर्णयों को माफ नहीं करता है। उत्पादन से पहले की आंतरिक वाइब्रेशन स्क्रीनिंग, वह वेलिडेशन कदम है जो अनुमान से साक्ष्यों को अलग करता है। एक swept-sine परीक्षण प्रत्यास्थता के मोड को दर्शाता है जो कोई भी सीमित तत्त्व मॉडल पूर्वानुमानित नहीं करता। एक रैंडम वाइब्रेशन प्रोफ़ाइल सोल्डर जॉइंट्स का पता लगाती है जो दृश्य निरीक्षण में पास हो गए, लेकिन परिवहन में जीवित नहीं रह सकते। ये वास्तविकताएँ हमारी कार्य पद्धति को आकार देती हैं।

मेकानिकल और थर्मल तनाव के तहत असेंबली असफल क्यों होती हैं

पर्यावरणीय तनाव के तहत पीसीबीए की असफलता अविराम है। यांत्रिक वाइब्रेशन और थर्मल साइकिलिंग असेंबलियों को एक ही खतरनाक घटना में नहीं तोड़ते। वे संचयी नुकसान के माध्यम से उन्हें तोड़ते हैं, सबसे कमजोर इंटरफेस और सबसे छोटे डिज़ाइन समझौतों का फायदा उठाते हुए जब तक एक क्रैक पर्याप्त दूरी तक प्रसारित होकर संबंध तोड़ न दे। इन असफलता के प्रकार को समझना किसी भी सुरक्षा रणनीति का मूल्यांकन करने से पहले जरूरी है। रगड़ने की क्रिया तनाव को रोकने के बारे में नहीं है; यह उस तनाव के केंद्रित होने के स्थान को नियंत्रित करने और नुकसान के तेजी से इकट्ठा होने के बारे में है।

वाइब्रेशन-प्रेरित सोल्डर जॉइंट थकान

कंपन असफलताएँ एक सरल यांत्रिक वास्तविकता से उत्पन्न होती हैं: एक आबाद पीसीबी एक बहु-भार प्रणाली है जिसमें विशिष्ट अनुनाद आवृत्तियाँ हैं। जब बाहरी कंपन रीनेंस मोड को उत्तेजित करता है, तो बोर्ड फFlex करता है। उस बोर्ड पर लगे घटक, विशेष रूप से भारी जैसे ट्रांसफॉर्मर या बड़े कैपसिटर, समान दर से फFlex नहीं करते हैं। सोल्डर जॉइंट्स फFlexर हिंगे बन जाते हैं, प्रत्येक कम्पन के साथ साइकलिक तनाव का अनुभव करते हैं। यह किसी एक ही साइकल में एक उच्च तनाव घटना नहीं है। यह एक निम्न चक्र थकान प्रक्रिया है जहां माइक्रोक्रैक सोल्डर फिले से प्रारंभ होते हैं और प्रत्येक कंपन साइकल के साथ प्रगट होते रहते हैं जब तक कि विद्युतीय कनेक्शन असफल न हो जाए।

क्षति छुपी हुई है क्योंकि यह दिखाई नहीं देती। एक सोल्डर जॉइंट अपने क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र का आधा हिस्सा आंतरिक दरारों के कारण खो सकता है और फिर भी माइक्रोस्कोप के तहत संपूर्ण दिख सकता है। विफलता कंपन के दौरान आंशिक ओपन सर्किट के रूप में प्रकट होती है—एक परेशान करनेवाली दोष जिसे निदान करना मुश्किल होता है। दरार का प्रसार दर तनाव की उत्तापमान पर निर्भर करता है, जो खुद इस बात का संकेत है कि उत्तेजना आवृत्ति कितनी करीब है बोर्ड के अनुनाद से। एक बोर्ड जिसकी पूर्व-प्रकार अनुनाद 180 Hz पर है, वह अधिक क्षति करेगा एक वाहन इंजन कंपार्टमेंट में, जहाँ कंपन ऊर्जा केंद्रित होती है, की तुलना में एक समान बोर्ड को एक पंखा-ठंडे केसिंग में।

उच्च जनसंपर्क और छोटे पदचिह्न वाले घटक सबसे अधिक कमजोर होते हैं। एक थ्रू-होल कैपेसिटर जिसका लंबा, कठोर नेतृत्व है, एक कैनलाईवर बीम की तरह कार्य करता है, सोल्डर फिले पर तनाव केंद्रित करता है। एक बड़े सतह-माउंटेड इंडक्टर जो बोर्ड के किनारे के पास है, वह झुकाव को प्रेरित करेगा जो आस-पास के छोटे घटकों का अनुभव नहीं करेगा। असफलता रैखिक नहीं है; यह निश्चित है, जो जनसंपर्क वितरण, बोर्ड कठोरता, और उत्तेजना स्पेक्ट्रम की governed होती है। रग्डाइजेशन इसे संबोधित करता है या तो अनुनाद को दबाकर hoặc सख्त बनाकर जॉइंट का encapsulation, दोनों से साइकलिक तनाव को कम किया जाता है।

थर्मल विस्तार असमानता और घटक क्रैकिंग

थर्मल साइकिलिंग अलग तंत्र के माध्यम से विफलता उत्पन्न करता है: सामग्री इंटरफेस पर दरारें। प्रत्येक सामग्री का एक तापीय विस्तार गुणांक (CTE) होता है। FR4 लेमिनेट तांबे की तुलना में अलग विस्तार करता है, जो कि एक घटक की सेरामिक पैकेज से अलग विस्तार करता है, जो सिलिकॉन डाई के अंदर से भी अलग विस्तार करता है। जैसे-जैसे असेंबली गर्म और ठंडी होती है, प्रत्येक सामग्री अपने अपने दर से विस्तार या संकुचन करता है, जिससे इंटरफेस पर shear तनाव बनता है। हजारों साइकिलों के साथ, यह तनाव डिलैमिनेशन, सोल्डर जोड़ क्रैकिंग या घटक के अंदर डाई-ऐटैच विफलताओं के रूप में जमा होता है।

PCB और इसके घटकों के बीच CTE असमानता मुख्य कारण है। सामान्य रूप से FR4 बोर्ड का CTE 14-17 ppm/°C होता है, जबकि सेरामिक घटक का 6-7 ppm/°C हो सकता है। 100°C तापीय उतार-चढ़ाव के दौरान, एक 20 मिमी घटक लगभग 20-30 माइक्रोन का भिन्न विस्तार अनुभव करेगा। यह विस्थापन सोल्डर जॉइंट्स द्वारा अवशोषित किया जाता है। यदि जॉइंट कठोर है, तो तनाव अधिक होता है और थकान जीवन कम होता है। इसलिए, बिना लीड वाले सोल्डर, जिसका मोड्यूलस अधिक और लचीलापन कम है, पारंपरिक टिन-लीड की तुलना में कम तापीय थकान जीवन है; यह इतना आसानी से यील्ड नहीं कर सकता, इसलिए प्रति साइकिल तनाव अधिक होता है।

अक्सर विफलता बड़े घटकों के कोने के सोल्डर जॉइंट्स से शुरू होती है, जहां विस्थापन सबसे अधिक होता है। गेंद ग्रिड अरेज़ विशेष रूप से संवेदनशील होते हैं क्योंकि सोल्डर बॉल्स छोटे और कठोर होते हैं, जो बहुत कम अनुकूलता प्रदान करते हैं। दरार सोल्डर के माध्यम से फैलती है जब तक कि विद्युत निरंतरता नहीं खो जाती, फिर भी यह विफलता तक अदृश्य रहती है। Encapsulation इसे कम कर सकता है इसके द्वारा कि घटक को बोर्ड से जोड़ा जाए, जिससे सापेक्ष विस्थापन कम हो। एक पोटिंग संयंत्र जिसमें कम मोड्यूलस और बोर्ड के CTE के करीब होता है, कुछ तनाव सोख लेगा। एक कठोर एपोक्सी जिसमें उच्च CTE है, समस्या को और बढ़ा सकता है। यही कारण है कि रसायन विज्ञान का चयन एक प्राथमिक इंजीनियरिंग निर्णय है।

तीन मुख्य सुरक्षा रणनीतियाँ

कठिनाई विधि एक स्पेक्ट्रम में मौजूद हैं, जो उन्हें प्रदान किए गए पर्यावरणीय पृथक्करण के स्तर और पुनः कार्य कठिनाई से परिभाषित होते हैं। एक छोर पर, कंफ़ॉर्मल कोटिंग एक पतली नमी अवरोधक प्रदान करता है और यांत्रिक सुदृढ़ता कम होती है। दूसरे छोर पर, पूर्ण पॉटिंग पूरे असेंबली को पॉलीमर के एक ठोस ब्लॉक में Encapsulate करता है, अधिकतम संरक्षण प्रदान करता है लेकिन किसी भी पुनः कार्य क्षमता की कीमत पर। चयनात्मक स्टेकिंग मध्य भूमि को आवंटित करता है। प्रत्येक विधि का एक विशिष्ट उद्देश्य है, और प्रत्येक केवल तभी प्रभावी है जब इसमें उपयोग की जाने वाली रसायन विज्ञान प्रभावी हो।

सतह-स्तरीय सुरक्षा के लिए कंफ़ॉर्मल कोटिंग

कंफ़ॉर्मल कोटिंग एक पतली पॉलीमर परत है, आमतौर पर 25 से 125 माइक्रोन, जो एक आबादी वाले PCB की सतह पर लगाई जाती है। इसका प्रमुख कार्य पर्यावरण संरक्षण है। यह नमी के खिलाफ एक Dielectric बाधा प्रदान करता है, धूल के खिलाफ एक भौतिक बाधा और सीमित रासायनिक प्रतिरोध। कोटिंग बोर्ड की उत्तरीयता के अनुरूप होती है, घटकों और ट्रेस को कवर करती है बिना उनके बीच की जगहें भरने के। इससे अतिरिक्त वजन कम होता है और दृश्य निरीक्षण संभव होता है, हालांकि पारदर्शी फिल्म के माध्यम से। कंफ़ॉर्मल कोट से मिलने वाला यांत्रिक सुदृढ़ता न्यूनतम है; यह कंपन या तापीय तनाव के लिए संरचनात्मक समाधान नहीं है।

कंफ़ॉर्मल कोट का मूल्य इसकी सरलता और उलटफेरयोग्यता में है। इसे स्प्रे, ब्रश या रोबोटिक डिस्पेंसिंग से लगाया जा सकता है, और पुनः कार्य के लिए सॉल्वेंट्स या यांत्रिक घर्षण से हटाया जा सकता है। यह ऐसा असेंबली के लिए मानक विकल्प बनाता है जिसमें नमी या संदूषण जोखिम होते हैं और जिसमें यांत्रिक तनाव बहुत अधिक नहीं होता। यह एकमात्र कठोरता विधि भी है जो परीक्षण बिंदुओं या कनेक्टर्स तक पहुंच को रोकता नहीं है, यदि उन्हें आवेदन के दौरान मास्क किया गया हो। सीमा यह है कि सुरक्षा केवल सतह स्तर पर ही है। यदि किसी घटक के नीचे कोई void है, तो कोटिंग उसके ऊपर ब्रिज करेगा, लेकिन उसे भर नहीं पाएगा।

लक्ष्यीकरण के लिए स्टेकिंग

स्टेकिंग एक संरचनात्मक चिपकने वाले का आवेदन है जो विशिष्ट उच्च जोखिम वाले घटकों पर किया जाता है। इसमें चिपकने वाला घटक शरीर और PCB के बीच एक फिली बनाए होता है, जिससे दोनों जुड़ते हैं और संयुक्त की कठोरता बढ़ती है। इससे वाइब्रेशन के तहत सोल्डर जॉइंट्स के द्वारा अनुभव की जाने वाली फ्लेक्सुरल विस्थापन घटता है, जिससे चक्रीय तनाव कम होता है और थकान जीवन बढ़ता है। स्टेकिंग पर्यावरण sealing नहीं करता, लेकिन इसे एक कंफ़ॉर्मल कोट के साथ मिलाकर यांत्रिक और पर्यावरणीय खतरों दोनों का सामना किया जा सकता है।

स्टेकिंग का लाभ इसकी चयनात्मकता है। केवल आवश्यक घटकों को ही मजबूती दी जाती है, जिससे सामग्री लागत कम होती है और बाकी बोर्ड तक पुनः कार्य की पहुंच सुरक्षित रहती है। एक बड़े कैपेसिटर को स्टेक किया जा सकता है, जबकि आसपास का लॉजिक未经 उपचार छोड़ दिया जाता है। नुकसान यह है कि स्टेकिंग प्रक्रिया अनुशासन की मांग करती है। चिपकने वाले को सही मात्रा में सही स्थान पर लगाना चाहिए। बहुत कम मात्रा प्रभावी नहीं होगी; अधिक मात्रा घटक के नीचे जाकर कठोर बंधन बना सकती है, जो तनाव उत्पन्न करता है। जब वाइब्रेशन मुख्य खतरा होता है और विफलता मोड पूर्वानुमानित होता है, तो यह विधि चुनी जाती है। यह एक यांत्रिक समाधान है, पर्यावरणीय नहीं।

अधिकतम पर्यावरणीय पृथक्करण के लिए पॉटिंग

पॉटिंग एक पूरे असेंबली को पॉलीमर के ठोस मूस में Encapsulate करता है। बोर्ड को एक आवास में रखा जाता है, और तरल Encapsulant को डाल दिया जाता है जब तक घटक डूब नहीं जाते। कcuring के बाद, असेंबली एक ही ठोस ब्लॉक होती है। पॉटिंग नमी, रसायनों, प्रभाव और घर्षण के खिलाफ उच्चतम स्तर का संरक्षण प्रदान करता है। यह यांत्रिक कंपन damping और तनाव वितरण भी सर्वश्रेष्ठ करता है। एक पॉटेड असेंबली में ऑडियो फ़्रीक्वेंसी रेंज में कोई अनुकम्पा मोड नहीं होता, और एम्बाल्पेंट तापीय विस्तार तनाव को बहुत बड़े आयतन में वितरित करता है।

व्यापार-संबंध पुनः कार्य करना है। एक पॉटेड असेंबली स्थायी होती है। एनकैप्सुलेन्ट को हटाना विनाशकारी होता है, जिसके लिए यांत्रिक मिलिंग या कठोर रासायनिक पदार्थों की आवश्यकता होती है जो बोर्ड को नुकसान पहुंचा सकते हैं। पॉटिंग तभी उचित है जब पर्यावरणीय खतरा गंभीर हो—डूबना, रासायनिक संपर्क, चरम थर्मल साइकिलिंग—या जब असेंबली वास्तव में डिस्पोजेबल हो। पॉटिंग की प्रभावशीलता लगभग पूरी तरह से एनकैप्सुलेन्ट के चयन पर निर्भर करती है। गलत विकल्प न केवल सुरक्षा में विफल रहता है—यह सक्रिय रूप से विफलता को प्रेरित करता है, इसलिए रसायन विज्ञान एक द्वितीयक विचार नहीं है।

रसायन विज्ञान की मूल बातें: यूरेथेन, एपॉक्सी, और सिलिकोन

यूरेथेन, एपॉक्सी, और सिलिकॉन केवल एक दूसरे के संस्करण नहीं हैं। ये अलग-अलग पॉलीमर परिवार हैं जिनके भौतिक गुण, थर्मल व्यवहार, और क्योर तंत्रिका में मूलभूत भिन्नताएँ हैं। इनके बीच चयन रगड़-प्रतिरोध के उच्चतम निर्णय का प्रतिनिधित्व करता है, यह निर्धारित करता है कि एनकैप्सुलेन्ट तनाव के प्रति कैसे प्रतिक्रिया करता है, असेंबली से कैसे जुड़ता है, और समय के साथ कैसे व्यवहार करता है। डैटा शीट मेट्रिक्स प्रदान करती हैं, लेकिन फ़ील्ड अनुभव पूरी कहानी को प्रकट करता है।

गुण	यूरेथेन	एपॉक्सी	सिलिकॉन
शोर हार्डनेस रेंज	30A – 75D	60D – 85D	10A – 60A
टेंसाइल मॉड्यूलस	मध्यम (500-2k MPa)	उच्च (2k-4k MPa)	कम (1-10 MPa)
सीटीई (ppm/°C)	80-150	50-80	200-300
सेवा तापमान सीमा	-40°C से 120°C	-40°C से 150°C	-60°C से 200°C
पुनः कार्य कठिनाई	मध्यम	बहुत उच्च	कम से मध्यम

यूरेthane रसायनों और लचीलापन व्यापार-offs

यूरेthane इनकैप्सुलेंट दोनों हार्ड और सॉफ्ट खंडों के साथ एक पॉलीमर बनाते हैं, जो लचीलापन और कठोरता का विशिष्ट मिश्रण प्रदान करते हैं। एक यूरेthane को सिलोस जैसी नरम और इलास्टोमेरिक बनाने के लिए सूत्रबद्ध किया जा सकता है, या एपॉक्सी जैसी कठोर और कठोर। यह ट्यूनैबिलिटी यूरेthane को सबसे वर्सटाइल रासायनिक बनाती है, लेकिन यह также विशिष्टता को महत्वपूर्ण बनाती है। लचीलापन के लिए चुना गया यूरेthane का CTE अक्सर PCB से कहीं अधिक हो सकता है, जिससे थर्मल तनाव पैदा होता है बजाय इसे राहत देने के।

सर्वोत्तम सूत्रबद्धता मुख्य खतरे पर निर्भर करता है। कंपन-प्रधान वातावरण के लिए, एक कठोर यूरेthane जिसमें मध्यम लचीलापन होता है, डैंपिंग और संयुक्त सुदृढ़ीकरण दोनों प्रदान करता है। थर्मल साइकलिंग के लिए, एक नरम यूरेthane जिसमें CTE बोर्ड के जितना पास हो, अंतरात्मक विस्तार तनाव को कम करता है। यूरेthane अपनी अग्नि-उत्सर्जक उपचार के दौरान আर्द्र के प्रति संवेदी हैं, और मिश्रण के बाद जीवन सीमित है। ये प्रतिबंध प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती है, लेकिन यह अनुमेय हैं। यूरेthane को रग्डाइजेशन का कार्य-घोड़ा बनाने वाली बात इसकी सिद्ध ट्रैक रिकॉर्ड है, खासकर ऑटोमोटिव और औद्योगिक अनुप्रयोगों में जहां थर्मल और यांत्रिक दोनों तनाव मौजूद हैं।

एपॉक्सी रेज़ीन और संरचनात्मक कठोरता

एपॉक्सी इनकैप्सुलेंट थर्मोसैटिंग पॉलीमर हैं जो एक अत्यंत क्रॉस-लिंक्ड नेटवर्क बनाते हैं, जिससे उन्हें असाधारण कठोरता और यांत्रिक शक्ति मिलती है। एक एपॉक्सी पॉटिंग यौगिक प्रभाव में एक संरचनात्मक चिपकने वाला है। यह आक्रामक रूप से जुड़ता है, उत्कृष्ट मापनीय स्थिरता प्रदान करता है, और विभिन्न रासायनिकों के खिलाफ प्रतिरोध करता है। उन अनुप्रयोगों के लिए जहां इनकैप्सुलेंट को यांत्रिक समर्थन के रूप में भी काम करना चाहिए, एपॉक्सी डिफ़ॉल्ट विकल्प है। यह कठोरता इसकी शक्ति भी है और इसकी कमजोरी भी।

एक कठोर एपॉक्सी भिन्न तापीय विस्तार को समायोजित नहीं करता है। यदि एपॉक्सी का CTE PCB से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न है, तो प्रत्येक थर्मल साइकल इंटरफ़ेस पर तनाव उत्पन्न करता है। समय के साथ, यह तनाव डेलामिनेशन या क्रैकिंग का कारण बन सकता है। यह सोल्डर जॉइंट्स तक भी ट्रांसमिट हो सकता है, इससे थकान जीवन में कमी आती है बजाय इसे बढ़ाने के। यह एपॉक्सी-पॉटेड असेंबली में एक सामान्य विफलता मोड है और यह कारण है कि एपॉक्सी एक सर्वव्यापी समाधान नहीं है। एपॉक्सी के साथ पुनः कार्य की समस्या भी गंभीर है। एक पूरी तरह से कुरी सुविधा अति कठिन है बिना बोर्ड को नष्ट किए निकालना, जिससे यह एक स्थायी प्रतिबद्धता बन जाती है, जो केवल डिस्पोजेबल असेंबली के लिए उपयुक्त है।

सिलिकोन सामग्री और थर्मल प्रदर्शन

सिलिकोन इनकैप्सुलेंट पालिडिमेथिलसिलोक्सेन पॉलिमरों पर आधारित हैं, जो उच्च लचीलापन वाली सामग्री बनाते हैं, जिसका बहुत कम मॉड्यूलस और उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता है। सिलिकोन अपनी विशेषताओं को व्यापक तापमान रेंज में बरकरार रखते हैं, क्रायोजेनिक स्तर से लेकर 200°C से अधिक तक। ये यूवी एक्सपोजर और ऑक्सीडेशन के प्रति भी अत्यधिक प्रतिरोधी हैं। जब थर्मल चरम तनाव प्रधान होता है, तो सिलिकोन अक्सर एकमात्र रसायन होता है जो जीवित रहता है।

कम मॉड्यूलस सिलिकॉन की परिभाषित विशेषता है। यह आसानी से विकृति करता है और मूल रूप से कोई संरचनात्मक सुदृढ़ता प्रदान नहीं करता है। यदि कंपन प्राथमिक खतरा है, तो सिलिकॉन अकेले इसे रोक नहीं पाएगा। इसका लाभ थर्मल तनाव राहत है। कम मॉड्यूलस और उच्च विस्तार का संयोजन सिलिकॉन को भिन्न तापवृद्धि को समायोजित करने की अनुमति देता है बिना तनावपूर्ण जंक्शनों में तनाव संचारित किए। यह सिलिकॉन को उन संयोजनों के लिए रासायनिक विकल्प बनाता है जो चरम या तीव्र थर्मल साइकिलिंग से गुजरते हैं। पुनः कार्य भी सरल है; स्थायी पदार्थ को उतारा या काटा जा सकता है। व्यापार-off यह है कि सिलिकॉन कोई यांत्रिक समर्थन प्रदान नहीं करता है और कठोर पोर्टिंग यौगिक की तुलना में कम पर्यावरणीय सील प्रदान करता है। यह एक थर्मल समाधान है, यांत्रिक नहीं।

आवेदन आवश्यकताओं के अनुसार सुरक्षा विधि का मिलान

रगड़ान के लिए निर्णय मैट्रिक्स कठोर है। यह हर संभव स्थिति के सबसे बुरे मामले की तुलना में वास्तविक पर्यावरणीय खतरों का ईमानदारी से आकलन करने से शुरू होता है। ऑटोमोटिव इंजन कम्पार्टमेंट में एक विधानसभा को सतत कंपन, मध्यम तापमान साइकिलिंग और ऑइल मिस्ट का सामना करना पड़ता है। आउटडोर कंट्रोल पैनल व्यापक तापमान साइकिलिंग और नमी देखता है, लेकिन न्यूनतम कंपन। ये अलग-अलग खतरा प्रोफाइल हैं जो अलग-अलग समाधानों की आवश्यकता होती है।

के लिए कंपन-प्रधान वातावरण, लक्ष्य सोल्डर जॉइंट तनाव को कम करना है। कनफ़ॉर्म कोटिंग पर्याप्त नहीं है। उच्च-भार वाले घटकों का चुने हुए कठोरता वाला यूरेथेन के साथ चयनात्मक स्टेकिंग सबसे लक्षित समाधान है। यदि कंपन व्यापक या जटिल है, तो कठिन यूरेथेन के साथ पोर्टिंग पूरे असेंबली को एकल संरचना में जोड़ देता है।

के लिए थर्मल साइकलिंग वातावरण, लक्ष्य भिन्न विस्तार तनाव को कम करना है। सिलिकॉन पोर्टिंग व्यापक तापमान बदलावों के लिए सबसे प्रभावी समाधान है। इसका कम मॉड्यूलस विस्तार को बिना तनाव संचारित किए समायोजित करता है। यदि कुछ यांत्रिक समर्थन की भी आवश्यकता हो, तो एक नरम यूरेथेन एक अच्छा समझौता है। एपॉक्सी से बचना चाहिए जब तक कि CTE सावधानीपूर्वक मिलाया गया हो और थर्मल उछाल छोटा हो।

जब दोनों कंपन और थर्मल साइकिलिंग मौजूद हों, समाधान दोनों खतरों का समाधान करना चाहिए। एक सामान्य गलती कठोर एपॉक्सी का चयन करना है जब कंपन के लिए, जो फिर थर्मल साइकिलिंग के तहत विफल हो जाता है। सही तरीका अक्सर एक मद्धम-र hardness यूरेथेन होता है जो लचीलापन और समर्थन दोनों के लिए तैयार किया गया होता है।

रगड़ान पूरी तरह से छोड़ देना भी एक वैध निर्णय है। यदि असेंबली एक सौम्य, तापमान-नियन्त्रित पर्यावरण में काम करेगी, तो संकुलन की लागत और पुनः कार्य का दंड उचित नहीं है। अतिभारित आवश्यकताएं अपने आप में विफलता का कारण हैं।

विदेशी एनकैप्सुलेन्ट के खिलाफ मामला

विदेशी संकुलक डाटा शीट पर प्रभावशाली मानकों के साथ दिखाई देते हैं, लेकिन ये लाभ संकीर्ण हैं। वास्तविक सवाल यह है कि क्या एक मानक में प्रदर्शन में वृद्धि आपूर्ति श्रृंखला की स्थिरता, प्रक्रिया जटिलता, और मैदान मरम्मत की क्षमता पर जोखम को न्यायसंगत बनाती है। अधिकतर मामलों में, जवाब नहीं है।

प्राथमिक खतरा सीमित फील्ड इतिहास है। 15 वर्षों से उत्पादन में एक यूरेथेन फॉर्मूलेशन के ज्ञात विफलता मोड और अभिलेखीय अपक्षय व्यवहार है। तीन साल पहले पेश किया गया विदेशी पदार्थ नहीं है। इसकी त्वरित उम्र बढ़ने की परीक्षाएँ मॉडल हैं, सबूत नहीं। जब वर्ष पांच में अप्रत्याशित विफलता होती है, तो कोई बैकअप सप्लायर नहीं है और कोई जानकारी आधार नहीं है जो विश्लेषण का मार्गदर्शन कर सके।

विदेशी पदार्थों की प्रक्रिया जटिलता को भी अक्सर कम आंकड़ा जाता है। एक UV-क्योर प्रणाली सभी सतहों तक दृश्यता पहुंच की आवश्यकता होती है, और कोई भी छाया क्षेत्र नहीं क्यूरेड रहता है। नमी-संवेदनशील पदार्थ पर्यावरणीय नियंत्रण की आवश्यकता होती है जो मौजूदा कार्यप्रणाली के अनुकूल नहीं हो सकते। अंत में, पुनः कार्य अक्सर असंभव होता है। यदि कोई घटक मैदान में विफल हो जाए, तो पूरी असेंबली जप्त हो जाती है। यह उच्च-मूल्य वाली औद्योगिक या चिकित्सा उपकरणों के लिए अस्वीकार्य है। इन कारणों से, हम सिद्ध, वाणिज्यिक-दर्जे के रासायनिक विकल्पों को प्राथमिकता देते हैं, बजाय MIL-विशेष या विदेशी फॉर्मूलेशनों के। एक प्रसिद्ध आपूर्तिकर्ता का व्यावसायिक यूरेथेन, जिसमें समान अनुप्रयोगों में एक अभिलेखीय इतिहास है, अक्सर एक सामान्य परीक्षण प्रोटोकॉल को पास करने के लिए चुने गए पदार्थ से अच्छा प्रदर्शन करता है।

आंतरिक वाइब्रेशन स्क्रीनिंग को वेलिडेशन चरण के रूप में माना जाता है

रगड़ान एक सिद्धांत है कि एक असेंबली तनाव को कैसे प्रतिक्रिया करेगी। कंपन स्क्रीनिंग वह प्रयोग है जो उस सिद्धांत का परीक्षण करती है इससे पहले कि एक उत्पाद फील्ड तक पहुंचे। ये परीक्षण पास-फेल प्रमाणीकरण नहीं हैं; ये निदान उपकरण हैं जो डेटा प्रदान करते हैं ताकि सामग्री चयन और डिज़ाइन परिवर्तन किए जा सकें। इन परीक्षणों को इन-हाउस करना इंजीनियरिंग समय के साथ समस्या को हल करने और उत्पाद रीकॉल के बीच का फर्क है।

रेज़ोनेंस पहचान के लिए स्वीप-साइन परीक्षण

एक स्वीप-साइन परीक्षण असेंबली पर एक एकल-आवृत्ति साइनसoidal वाइबरेशन लागू करता है, धीरे-धीरे कम आवृत्ति (जैसे, 20 Hz) से उच्च आवृत्ति (जैसे, 2000 Hz) तक। प्रतिक्रिया को मापने के लिए एक्सेलेरोमीटर का उपयोग किया जाता है। जब उत्तेजना आवृत्ति अनुनाद आवृत्ति से मेल खाती है, तो प्रतिक्रिया की ताकत बहुत बढ़ जाती है। यह वृद्धि कारक, जो 10 गुना या उससे अधिक हो सकता है, यह सही तरीके से पहचानता है कि असेंबली सबसे कमजोर कहां है और कौन-कौन से घटक सबसे अधिक तनाव का सामना कर रहे हैं। यह डेटा ही कठोरता रणनीति को चलाता है। इसके बिना, निर्णय एक अनुमान होता है।

वास्तविक दुनिया के सिमुलेशन के लिए रैंडम वाइबरेशन प्रोफ़ाइल

रैंडम वाइबरेशन परीक्षण ऐसी बहु-आवृत्ति उत्तेजना लागू करता है जो एक असली सेवा पर्यावरण की अधिक अनुमानित होती है। इनपुट एक ब्रॉडबैंड सिग्नल है जिसे पावर स्पेक्ट्रल डेंसिटी प्रोफ़ाइल से परिभाषित किया जाता है, जो प्रत्येक आवृत्ति पर वाइबरेशन ऊर्जा को निर्दिष्ट करता है। परीक्षण की अवधि घंटों तक बढ़ाई जा सकती है ताकि अभियानों की थकान क्षति को वर्षों के क्षेत्रीय अभिव्यक्ति के बराबर किया जा सके। यह प्रयोगशाला में प्राप्त वास्तविक वाइबरेशन के सबसे करीब है और उत्पादन से पहले पास करने वाला सत्यापन परीक्षण है। यह परीक्षण विनाशकारी है। लक्ष्य है कि पर्याप्त वाइबरेशन खुराक जमा की जाए ताकि असफलता हो या मार्जिन के साथ जीवित रहने को दिखाया जा सके। एक असेंबली या तो प्रोफ़ाइल को सहती है या नहीं।

क्यूर प्रोफाइल और उत्पादन वास्तविकताएं

एंकैप्सुलेंट रसायन की पसंद उत्पादन की क्षमता निर्धारित करती है। क्योर का समय उस समय की अवधि है जब सामग्री डीस्पेंस की जाती है और असेंबली को संभालने में सक्षम होता है। एक रूम-टेम्परेचर क्योर में 24 घंटे लग सकते हैं; गर्मी तेजी से बढ़ाने वाला क्योर, 30 मिनट; यूवी क्योर, 10 सेकंड। ये केवल चक्रीय समय में भिन्नताएं नहीं हैं; ये मूल रूप से अलग उत्पादन कार्यप्रवाह का प्रतिनिधित्व करते हैं।

थर्मल क्योर सिस्टम गर्मी के साथ तेजी से किया जा सकता है, लेकिन यदि एनकैप्सुलेंट मास बड़ा है, तो अभिक्रिया की उष्मा बाहरी गर्मी में जोड़ सकती है, जिससे संवेदनशील घटकों को नुकसान पहुंच सकता है। क्योर शेड्यूल को बाहरी तापमान और अपेक्षित उष्मा दोनों का ध्यान रखना चाहिए।

यूवी-कोर सिस्टम इंतजार का समय खत्म कर देते हैं लेकिन रेखा-देखने की बाधाओं को जन्म देते हैं। किसी भी क्षेत्र में जो घटक द्वारा छाया हुआ है, वह नहीं क्योर होगा, जिससे यूवी क्योर समतल बोर्डों पर कॉन्फ़ॉर्मल कोटिंग्स के लिए उपयुक्त है, लेकिन जटिल असेंबली के पोटिंग के लिए समस्याग्रस्त।

वाष्प अवस्था निक्षेपण, सामान्यतः कॉन्फ़ॉर्मल कोटिंग्स के लिए, जटिल ज्यामितियों पर समान कवरेज प्रदान करता है, लेकिन यह धीमा बैच प्रक्रिया है। अधिकांश एप्लिकेशन के लिए, चयनात्मक रोबोटिक स्प्रे या डिस्पेंसिंग पर्याप्त कवरेज के साथ बेहतर क्षमता प्रदान करता है। विकल्प बोर्ड की ज्यामिति और संपूर्ण कवरेज की महत्वपूर्णता पर निर्भर करता है।