Yarı İletkenlerin PCB'ye Yapıştırılması


9

Ben yarı iletken örnekleri (Si ve Ge) alanı ~ 1-2cm ^ 2 bağlamaya çalışıyorum fiberglas baskılı devre kartı (PCB) Başka şeyler için Batı sistemi deniz epoksi kullanıyoruz. 105 resin 209 sertleştirici (uzun kürlenme süresi) Demek kullandım. (standart oranda karıştırılmış)

Elektriksel izolasyon için kontrollü bir kalınlık istedim. Bu yüzden epoksiye bazı dolgu maddeleri eklemeyi de denedim. Cam boncuklar (9.8 mil .. biraz kalın IMO, yüzeye serpilir.) Alümina oksit, 240 kumlu. (Ağırlıkça ~ 1 kısım Al203 ila 2 kısım epoksi) Tüm numuneler (ancak bir Ge) eski bir Si gofret parçasından alınmıştır. Numuneler ve pcb asetonda temizlendi, ve pamuk uçlu aplikatör ile temizlendi. Epoksi karışık. uygulanmış ve örnekleri yerine itti.

Ve 24 saat boyunca kürlenmeye bırakıldı.

Daha sonra sıvı azot (LN2) içine daldırıldılar. Birkaç smaçtan sonra, oda havasında ısınırken, Al203 dolgu maddesiyle yapıştırılmış örnekler düşmüştür.

Dunking işleminden sonra, ham epoksi ve boncuklarla tutulan örnekler düştü. Daha hızlı ısınmayı da içeren birkaç işkence bir ısı tabancası ile. Ve Ge örneğinden başka her şeyi kaybettim.

Son bir kötüye kullanım olarak Ge örneği LN2'den alındı ​​ve yerleştirildi. birkaç bardak ılık su. Bağlı kaldı.

Tüm bağlar Si arayüzünde başarısız oldu ve epoksi bağlı kaldı PCB'ye (her yerde başarısız olan cam boncuklar hariç)

Yani ne yanlış?

İlk düşüncem, termal genleşme katsayıları (CTE) hakkındaydı. İşte bazı değerlerin bağlantısı , Si çok düşük.
Pcb ~ 12-14 ppm.

Sonra temizlik yapmayı düşündüm. Eski Si numuneleri her türlü el gresine sahip olabilir.

Son fark, Si örneklerinin her iki tarafta da cilalanmış olması, Ge sadece üstte iken ... en alt kısım sertti.

vay, bu uzun bir soruydu (üzgünüm)
Bu soruları cevaplamak için bugün yeni bir grup numune hazırladım. Hafta sonu tedavi edecekler.

Ayrıca farklı bir epoksiye ihtiyacım olup olmadığını merak ediyorum. Batı 105 biraz esnek kalıyor.
Bunun iyi mi kötü mü olduğunu bilmiyorum.


Yüzey tahtalarına yapıştırma hakkında fazla bir şey bilmiyorum ama doğru bir şekilde karıştırılırsa West 105 esnek kalmamalıdır. Ölçme veya karıştırma sisteminizde bir sorunun olması mümkün mü? Bileşenlerin doğru oranda karıştırılması önemlidir. Her bir bileşenin ne kadarının kullanıldığını ölçmek için geçmişte hassas bir ölçek kullandım.
Ethan48

1
@ Ethan48, Üzgünüm bükülebilir bir kelime çok güçlü. Bu epoksi geçmişte kullandığım diğerlerinden biraz daha yumuşak görünüyor. Bileşenleri ağırlıklandırmak için hoş bir ölçek (0.01 g çözünürlük) kullandım.
George Herold

Özel olarak "kalıp bağlama" epoksileri olarak satılan epoksiler vardır. Bazıları iletkendir, bazıları değildir. Öte yandan, dolgu ekledikten sonra ne kadar sağlam olduklarını bilmiyorum. Abelstik, Epotek ve Masterbond, bu ürünler için akla gelen isimlerdir.
The Photon

@Fotoğrafta, bugün Masterbond'a bir e-posta gönderdim. (Onlar ~ 100 farklı epoksiye sahip olmalı, biraz korkutucu.) Temiz bir Si gofret ile iyi şanslar vardı. Gofretin cilalı tarafı her şeye yapışmış, cilasız tarafı alüminyum levhadan düşmüştür. Kontrollü bir kalınlık yapma şansım yoktu. (Ge hariç) Arada epoksi bulunan numunenin her iki ucuna iki parça kapton bant (2 mil) yerleştirdim. Numuneler tam bant / epoksi hattında çatladı. Epoksi ile aynı CTE'ye sahip kasete ihtiyacım var ... veya tam tersi.
George Herold

Elektriksel izolasyon sağlamak için gerçekten epoksiye ihtiyacınız var mı? Çünkü çoğu kalıp tutturma epoksisi, çok ince bir bağ çizgisiyle kullanılmak üzere tasarlanacaktır. PCB'yi, çipin dayandığı ped hiçbir şeye elektriksel olarak bağlanmayacak şekilde değiştirebilir misiniz? Pcb ve yonga arasına bir alümina (veya diğer yalıtım malzemesi) aralayıcı ekleyebilir misiniz?
The Photon

Yanıtlar:


2

Birkaç şey, umarım faydalı olur:

  1. Diferansiyel termal daralma neredeyse kesinlikle sizin düşmanınızdır. Çoğu mühendislik malzemesi için, termal daralmanın büyük çoğunluğu çalıştığınız iki sıcaklık olan 300 ila 77 K arasında gerçekleşir. PCB'niz neredeyse kesinlikle bağlı olandan çok daha fazla çekiyor ve epoksinizi kırıyor (normal reçine epoksileri kriyojenik ortamlarda çatlamak için ünlüdür).

  2. 9-5'im için kriyojenikler ile çalışıyorum ve hemen hemen her şey için "GE verniği" kullanıyoruz. Ayrıca IM7031 verniği olarak da adlandırılır. Etanol / toluen karışımı ile incelir ve kuru olarak pişirilebilir. Kriyojenik ortamlarda çatlama eğilimi göstermez. Bir tedavi olmadan da oldukça iyi tutacaktır.

  3. Bir başka, daha kalıcı seçenek, farklı termal özellikler için farklı tatlar içeren Stycast. LESS kalıcı bir seçenek istiyorsanız, Apiezon N veya H gres yağı iyi çalışıyor. H gresi daha kalındır (belki de ~ 10 mg'dan ziyade ~ 1g ağırlığında büyük bir örneğiniz varsa gereklidir). Her ikisi de düşük sıcaklıkta bir cam geçişine uğrar ve elektriksel izolasyon ve termal temas sağlarken sıkı tutun.

  4. Aralıklı elektrik temasıyla ilgili endişeleriniz varsa, sigara kağıdı sadece bahsettiğim “kazların” neredeyse tümü tarafından ıslatılabilir ve kazayla teması olmadığından emin olun. İki numunenin arasına bir katman yerleştirin.

  5. Kriyojenik teknikler üzerine iyi bir genel referans, Jack Ekin'in Düşük Sıcaklık Ölçümleri için Deneysel Yöntemler kitabıdır.


1
Sorunumun bu kısmı başkasına taşındı. Fakat Jack Ekin'in metnine atıfta bulunduğunuz için teşekkür ederiz. Birkaç iyi düşük sıcaklıklı kitap var. G.K Beyazlar "LT fiziğinde deneysel teknikler", sonsuza dek yaşadım (yüksek okuldan beri). Sigara kağıdı hakkında hiç düşünmedim. Numunenin uçlarına bir miktar teflon bant yerleştirerek çalışmaya başladım, Epoksi ve sonra bantı çıkararak ... (muhtemelen) tüm termal baskıyı alan ince bir epoksi tabakası aldım.
George Herold

0

Bunun için muhtemelen MasterBond EP21TCHT-1'i aradığınız şey için kullanmayı deneyebilirim. Malzemelerin yapıştırılması konusunda mükemmel bir performansa sahiptir ve ayrıca eksi 450 derece F (4 derece K) ila + ila 4 ° C arasındaki kriyojenik sıcaklıklarda mükemmeldir. 400 derece F. Yüzeylerin lekesiz olması gerekir, en iyi yapışma için tamamen gressiz ve hafif pürüzlüdür.


0

Özellikle epoksi ve alt tabakaların ısıl genleşme hızları farklıysa, kürlenme sırasında nispeten esnek kalan bir epoksi aradığınızı kabul ediyorum.

Henüz yapmadıysanız, "az doldurulmuş" epoksi aranmasını tavsiye ederim. Tasarıya uygun birkaç Loctite ve Masterbond ürünü var. Genellikle uygulama sırasında çok iyi akarlar, iyi yapısal stabiliteye sahiptirler (genleşmez / daralmazlar), lehim yeniden akış sıcaklıklarında (~ 250 ° C) yaşarlar ve kürlenme sırasında esnek kalırlar. Aradığınız kriyojenik özellikleri karşılamak daha zor olabilir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.