2025-03-28
Caractéristique de la structure mécanique
Caractéristiques de la structure mécanique
Tout d'abord, les caractéristiques de la structure mécanique
1.1 Type d'architecture d'encapsulation
| Formulaire d'encapsulation | Caractéristique structurelle | Indice de résistance mécanique | Scénario d'application typique |
| Type de lampe | Epoxy revêtu de métaux + en métal | Force de flexion <5n<5N | Lumière pilote, éclairage décoratif |
| Type SMD | Substrat en céramique / métal + paquet de silicone | Force de cisaillement> 10N / mm² | Rétro-éclairage, éclairage général |
| Type d'époque | Les puces multiples sont directement liées au substrat en aluminium | Forte tolérance à la contrainte thermique | Éclairage haute puissance |
| Type CSP | Package de niveau de puce moins | Excellente résistance à l'impact | Affichage miniature, feux de voiture |
1.2 Paramètres mécaniques clés
- Force de liaison du fil: Force de collage en fil d'or> 5G (MIL-STD-883 Standard)
- Dureté de l'emballage: la dureté de rivage de l'ensemble de gel de silice est généralement A50-70
- Coefficient de mise en œuvre de l'expansion thermique (CTE):
La différence CTE entre la puce (7 ppm / ℃) et le substrat (6-20 ppm / ℃) doit être inférieure à 5 ppm / ℃
Deux propriétés mécaniques des matériaux
2.1. Comparaison des performances du matériel d'emballage
| Type de matériau | Module élastique (GPA) | Ténacité à la fracture (MPA · m¹ / ²) | Température de fonctionnement maximale |
| Résine époxy | 2.5-3.5 | 0.6-1.0 | 120 ℃ |
| Gel de silice biologique | 0,01-0.1 | 0,3-0,5 | 200 ℃ |
| Ensemble de verre | 70-90. | 0.7-1.2 | 500 ℃ |
2.2 Propriétés mécaniques des matériaux de substrat
- Céramique en alumine: force de flexion 300-400MPA, conductivité thermique 25W / Mk
- Céramique nitrure en aluminium: force de flexion 350-450MPA, conductivité thermique 180W / mk
- Substrat en aluminium: résistance à la traction 150-200MPA, CTE 23PPM / ℃
Troisièmement, la fiabilité mécanique environnementale
3.1 Normes de test de vibration et de choc
| Type de test | Paramètre de condition | Norme d'acceptation |
| Vibration aléatoire | 20-2000Hz, 10grms | Aucun dommage structurel |
| Impact mécanique | 1500 g, 0,5 ms demi-onde sinusoïdale | Les propriétés électriques changent <5%<5% |
| Test de chute | Fall libre de 1,5 m de hauteur | Apparence intacte |
3.2 Fiabilité thermique mécanique
Test du cycle de température:
- Après 1000 cycles à -40 ℃ ~ 125 ℃, la désintégration légère est inférieure à 10%
- Cause principale de défaillance: soudage des fissures de l'articulation causées par la décalage CTE
Test de choc thermique:
- Azote liquide (77K) ← → Eau bouillante (373K) Commutation rapide
- Passé 500 exigences de test
Mode et mécanisme de Fail.
4.1 défaillance mécanique typique
- Breakage de plomb: fatigue métallique due à la vibration (après le modèle de cercueil-Manson)
- Crackage de paquet: délaminage d'interface induite par la contrainte thermique (JEDEC JESD22-A104 Standard)
- Échec de l'articulation de la soudure: interaction de fatigue de fluage (prédiction du modèle Darveaux)
4.2 Modèle de vie accéléré
Parmi eux:
- NF: nombre de cycles de défaillance
- Δεp: plage de déformation en plastique
- Q: Énergie d'activation (contrat de liaison en fil d'or 0,5ev)
Five. Technologie mécanique avancée
5.1 Conception de résistance aux contraintes
- Interconnexion flexible: points convexes de la colonne de cuivre au lieu de la liaison du fil d'or (espacement <50 μm)<50μm)
- Couche de tampon de contrainte: ajouter la couche de transition en caoutchouc de silicone (réduire la contrainte d'interface de 40%)
5.2 Technologie de miniaturisation
- Package 3D: épaisseur de pipe à puce <0,5 mm<0.5mm
- LED intégrée: directement emballé à l'intérieur du PCB (réduction de 60% d'épaisseur)
Six. Test et système standard
6.1 Méthodes de test des clés
- Inspection des rayons X: observer la topographie de la ligne de liaison interne (résolution <1 μm)<1μm)
- Microscope acoustique: détection des défauts de délaminage du paquet (précision 50 μm)
- Micro Force Tester: Mesurer la force de cisaillement de l'articulation de la soudure (précision 0,1 g)
6.2 Normes internationales
- CEI 62031: Exigences générales de sécurité pour les modules LED
- MIL-PRF-19500: Norme militaire dirigée par une fiabilité élevée
- JESD22-B104: Spécification du test d'impact mécanique
Guide de candidature de Seven.
Suggestion de sélection:
- Environnement de vibration élevé: le package CSP ou COB est préféré
- Environnement à haute température: Choisissez un substrat de nitrure d'aluminium + paquet de silicone
Critères de conception:
- Gardez la différence de correspondance CTE <3 ppm / ℃<3ppm/℃
- Évitez la structure à angle pointu à 90 ° (réduction de 50% du facteur de concentration de contrainte)
Analyse des échecs:
- La contrainte mécanique thermique est simulée à l'aide d'une analyse par éléments finis (FEA)
- Mise en œuvre de la prédiction de fiabilité distribuée de Weibull
Courbes de paramètres mécaniques pour des types de packages spécifiques (tels que les courbes de fatigue de vibration du dispositif SMD) ou des études de cas de défaillance plus approfondies sont disponibles!
Pour plus de connaissances sur l'industrie LED, veuillez prêter attention à notre risque. Si vous n'êtes pas sûr du luminaire LED est le meilleur pour votre projet ou avez besoin d'aide pour la configuration de la disposition, contactez-nous Likleight, nous sommes un fabricant professionnel de lampes LED en Chine; nous avons des ingénieurs et un service client 24 heures pour vous.contact@like-light.com,WeChat / WhatsApp:86-132-6666-320.
