Современная электроника №4/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 30 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2020 сти ниже Tg, а CTE2 – значение CTE в области выше Tg. Эти данные, как показано на рисун- ке 8, подчёркивают, что Tg различных плёнок не только увеличивается с воз- растом (в большей или меньшей сте- пени), но во время процесса старения происходит и соответствующее сни- жение CTE. Материалы, отверждае- мые ультрафиолетом/влагой, показа- ли значительно увеличенный сдвиг в Tg и большие изменения в CTE (особен- но в CTE2). Это указывает на то, что во время термического старения материал становится всё более сшитым, что сно- ва согласуется с данными удлинения и модуля упругости, показанными ранее. Тестирование на тепловой удар Отсутствие изменений в физических свойствах во время термического ста- рения является важным параметром при выборе материала. Ключ к произ- водительности для конечного пользо- вателя заключается в том, сможет ли материал выдержать требуемый про- филь теплового удара, не растрески- ваясь и не создавая дополнительную нагрузку на паяные узлы. Чтобы исследовать это, 12 авто- мобильных блоков управления дви- гателем были выборочно покрыты каждым из пяти тестируемых мате- риалов. Четыре платы были подвер- гнуты эксперименту с полным тепло- вым ударом при температуре от –40 до +130°С, четыре платы были под- вергнуты режиму термического уда- ра при температуре от 0 до +130°С, остальные платы – от –40 до +60°С. После 250 циклов испытаний платы визуально проверяли на наличие тре- Таблица 1. Результаты измерения температуры стеклования и коэффициента теплового расширения Материал Тип Комнатная температура +130°C, 1000 ч Tg CTE1 CTE2 Tg CTE1 CTE2 UR1 Хим. –36 108 204 –34 101 186 UVCLX УФ/хим. –22 81 133 –20 70 122 UV1 УФ/влага –6 82 176 0 80 171 UV2 УФ/влага 18 86 169 64 80 144 UV3 УФ/влага 7 85 164 34 83 164 щин в покрытии. Результаты испыта- ний приведены в таблице 2. Самым поразительным наблюдением в этой экспериментальной работе явля- ется то, что было обнаружено так мало трещин на платах, подвергнутых циклу от –40 до +60°С, и то, что различия меж- ду платами, прошедшими другие режи- мы удара, столь незначительны. Материалы, которые имели наибо- лее стабильные свойства в процес- се термического старения, материа- лы химического отверждения и УФ/ химического отверждения, демон- стрировали минимальное растрески- вание во время эксперимента с тер- мическим ударом (как показано на рис. 7). UV1, который обладал наи- более стабильными свойствами тер- мического старения среди обычных материалов, отверждаемых ультра- фиолетовым излучением и влагой, демонстрировал гораздо более низ- кий уровень растрескивания, чем UV2 и UV3 (см. рис. 8). Заключение Таким образом, было показано, что процесс УФ/химического отвер- ждения займёт около 6 ч, тогда как для полного отверждения УФ/влагой потребовалось более трёх месяцев. УФ/химически отверждаемый мате- риал значительно улучшил стабиль- ность основных физических свойств во время термического старения по сравнению с обычными УФ/влагоот- верждаемыми материалами. Эта улуч- шенная стабильность свойств привела к значительному улучшению стойко- сти покрытия к тепловому удару по сравнению с обычными материала- ми, отверждаемыми только УФ. Рис. 7. УФ/химически отверждаемое покрытие после 1000 циклов теплового удара (от –40 до +130°C) Рис. 8. Трещины на материале, отверждаемом УФ/влагой после 1000 циклов теплового удара (от –40 до +130°C) Таблица 2. Производительность покрытий при тепловом ударе Материал –40...+60°C 0...+130°C –40...+130°C 0 250 500 750 1000 0 250 500 750 1000 0 250 500 750 1000 UR1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 UVCLX 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 UV1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 2 0 0 1 2 3 UV2 0 0 1 1 1 0 1 3 3 3 0 1 3 3 4 UV3 0 0 1 1 1 0 1 3 4 5 0 1 4 4 5