2025-03-28
بنية ميكانيكية سمة
خصائص التركيب الميكانيكي
أولاً ، خصائص التركيب الميكانيكي
1.1 نوع بنية التغليف
| نموذج التغليف | ميزة الهيكلية | مؤشر القوة الميكانيكية | سيناريو التطبيق النموذجي |
| نوع المصباح | المغلفة الايبوكسي المغلفة + الخيوط المعدنية | قوة الانحناء <5n<5N | الضوء التجريبي والإضاءة الزخرفية |
| نوع SMD | الركيزة الخزفية/المعدنية + حزمة السيليكون | قوة القص> 10n/mm² | الإضاءة الخلفية ، الإضاءة العامة |
| نوع قطعة | الرقائق المتعددة مرتبطة مباشرة بالركيزة الألمنيوم | تحمل الإجهاد الميكانيكي الحراري القوي | إضاءة الطاقة العالية |
| نوع CSP | حزمة أقل من مستوى الشريحة | مقاومة تأثير ممتازة | شاشة مصغرة ، أضواء السيارة |
1.2 المعلمات الميكانيكية الرئيسية
- قوة ترابط الأسلاك: قوة ربط الأسلاك الذهبية> 5G (MIL-STD-883 Standard)
- صلابة الحزمة: عادةً ما تكون صلابة شاطئ حزمة هلام السيليكا A50-70
- معامل التمدد الحراري (CTE) مطابقة:
يجب أن يكون الفرق CTE بين الشريحة (7PPM/℃) والركيزة (6-20PPM/℃) أقل من 5PPM/℃
خصائص المواد الميكانيكية للمواد
2.1. مقارنة أداء مواد التغليف
| نوع المواد | معامل مرن (GPA) | صلابة الكسر (MPA · M¹/²) | أقصى درجة حرارة التشغيل |
| راتنج الايبوكسي | 2.5-3.5 | 0.6-1.0 | 120 ℃ |
| هلام السيليكا العضوي | 0.01-0.1 | 0.3-0.5 | 200 ℃ |
| حزمة زجاجية | 70-90. | 0.7-1.2 | 500 ℃ |
2.2 الخصائص الميكانيكية للمواد الركيزة
- السيراميك ألومينا: قوة الانحناء 300-400MPa ، الموصلية الحرارية 25W/MK
- سيراميك نيتريد الألومنيوم: قوة الانحناء 350-450MPa ، الموصلية الحرارية 180W/MK
- ركيزة الألومنيوم: قوة الشد 150-200MPa ، CTE 23ppm/℃
ثالثًا ، الموثوقية الميكانيكية البيئية
3.1 معايير اختبار الاهتزاز وصدمة
| نوع الاختبار | معلمة الحالة | معيار القبول |
| اهتزاز عشوائي | 20-2000Hz ، 10grms | لا ضرر هيكلي |
| التأثير الميكانيكي | 1500g ، 0.5ms نصف الجيب موجة | تتغير الخصائص الكهربائية <5 ٪<5% |
| اختبار إسقاط | سقوط خالي من ارتفاع 1.5 متر | المظهر سليم |
3.2 الموثوقية الميكانيكية الحرارية
اختبار دورة درجة الحرارة:
- بعد 1000 دورة في -40 ℃ ~ 125 ℃ ، فإن تسوس الضوء أقل من 10 ٪
- السبب الرئيسي للفشل: تكسير مفصل اللحام الناجم عن عدم تطابق CTE
اختبار الصدمة الحرارية:
- النيتروجين السائل (77 كيلو) ← → ماء غليان (373 كيلو) التبديل السريع
- اجتاز 500 متطلبات اختبار
Four. وضع الوضع والآلية
4.1 الفشل الميكانيكي النموذجي
- الكسر الرصاص: التعب المعدني بسبب الاهتزاز (بعد نموذج التابوت مانسون)
- تكسير الحزمة: الإجهاد الحراري الناجم عن الواجهة الواجهة (Jedec JESD22-A104 Standard)
- فشل مفصل اللحام: تفاعل التعب الزاحف (التنبؤ بنموذج دارفيو)
4.2 نموذج الحياة المتسارع
فيما بينها:
- NF: عدد دورات الفشل
- ΔεP: نطاق سلالة بلاستيكية
- س: طاقة التنشيط (عقد السلك الذهبي 0.5EV)
خمسة. التكنولوجيا الميكانيكية المتقدمة
5.1 تصميم مقاومة الإجهاد
- الترابط المرن: نقاط محدب عمود النحاس بدلاً من ربط الأسلاك الذهبية (التباعد <50μm)<50μm)
- طبقة المخزن المؤقت للإجهاد: أضف طبقة انتقال المطاط السيليكون (تقليل إجهاد الواجهة بنسبة 40 ٪)
5.2 تقنية التصغير
- الحزمة ثلاثية الأبعاد: سمك مكدس الرقائق <0.5 مم<0.5mm
- LED المضمن: تم تعبئته مباشرة داخل ثنائي الفينيل متعدد الكلور (تخفيض سمك 60 ٪)
ستة. الاختبار والنظام القياسي
6.1 طرق اختبار المفتاح
- فحص الأشعة السينية: راقب التضاريس الداخلية لخط السندات (القرار <1μm)<1μm)
- المجهر الصوتي: الكشف عن عيوب الحزم (دقة 50 ميكرومتر)
- اختبار القوة الصغيرة: قياس قوة القص المفصل لحام (دقة 0.1G)
6.2 المعايير الدولية
- IEC 62031: متطلبات السلامة العامة للوحدات LED
- MIL-PRF-19500: تقود الموثوقية العالية المعيار العسكري
- JESD22-B104: مواصفات اختبار التأثير الميكانيكي
دليل تطبيق Seven.Engineering
اقتراح الاختيار:
- بيئة الاهتزاز العالية: مفضل CSP أو COB
- بيئة درجات الحرارة العالية: اختر ركيزة نيتريد الألمنيوم + حزمة السيليكون
معايير التصميم:
- حافظ على اختلاف مطابقة CTE <3PPM/℃<3ppm/℃
- تجنب بنية زاوية حادة 90 درجة (انخفاض بنسبة 50 ٪ في عامل تركيز الإجهاد)
تحليل الفشل:
- يتم محاكاة الإجهاد الميكانيكي الحراري باستخدام تحليل العناصر المحدودة (FEA)
- تنفيذ التنبؤ الموزعة الموزعة Weibull
منحنيات المعلمة الميكانيكية لأنواع حزم محددة (مثل منحنيات تعب الجهاز SMD) أو المزيد من دراسات حالة الفشل المتعمقة متوفرة!
لمزيد من المعرفة حول صناعة LED ، يرجى الانتباه إلى Likelight. إذا لم تكن متأكدًا من أي مباراة LED هي الأفضل لمشروعك أو تحتاج إلى مساعدة في تكوين التصميم ، اتصل بنا بمثابة ، نحن مصنع محترف لمصابيح LED في الصين ؛ لدينا مهندسين وخدمة عملاء على مدار 24 ساعة لك.contact@like light.com ،WeChat/Whatsapp:86-132-66666-320.
