Encombrement actuel, chauffage Joule et croissance de la résistance aux interfaces conductrices

Problem

Un col étroit, un bord vide, une pointe de fissure, une zone de contact, une transition de métallisation ou une géométrie asymétrique peuvent transporter un courant et une chaleur disproportionnés même lorsque la densité de courant moyenne du boîtier semble acceptable. Une valeur de résistance croissante n’identifie pas quelle partie de ce chemin a changé.

Mécanisme

Foules de courant là où la zone conductrice se rétrécit ou transferts de courant entre les matériaux. La perte Joule à l'échelle du circuit peut être exprimée par I 2 R pour le trajet défini ; l'énergie locale est mieux localisée grâce à la densité de courant et au champ électrique. Le champ de température dépend alors à la fois de la puissance générée et du rejet de chaleur via les joints, la métallisation, le substrat, le boîtier, les interfaces et les limites ambiantes.

La résistance en fonction de la température et l'évolution des oxydes, des contacts, des pores, des fissures ou des interfaces peuvent amplifier ou redistribuer la chaleur. La direction et le taux sont spécifiques au système. Une image chaude de l’état final ne constitue pas une preuve causale à moins que les états électriques, thermiques, géométriques et structurels ne soient enregistrés au fil du temps.

Tradeoff

Un métal à faible résistivité ou un joint plus dense peut réduire les pertes réparties tandis que le contrôle de l'oxyde, le mouillage, l'inadéquation de la dilatation thermique, la rigidité, la contrainte résiduelle, la géométrie de la ligne de liaison et la compatibilité de l'interface limitent le traitement ou la durée de vie. Un hybride peut ajouter un chemin secondaire, mais il peut également bloquer les contacts métalliques ou déplacer le point d'accès.

Material Strategy

Filtrez la poudre Nano Ag, la poudre Nano Cu, la poudre Nano Ni et la poudre Nano Sn en fonction de la géométrie, de l'état de l'oxyde, de la formulation, de l'atmosphère, de la formation de contact, des interfaces et de l'historique thermique correspondants. Considérez le cuivre graphène (Graphène-Cu) ou le SWCNT-nano-Ag uniquement par rapport à une hypothèse de chemin secondaire localisé ou de rétention de fissure et à un contrôle correspondant uniquement en métal.

Recommended Architectures

Measurement & Validation

1. Déclarez le chemin du courant du boîtier, la forme d'onde, le cycle de service, les limites de tension et de température, la croissance de résistance autorisée, la limite du dissipateur thermique, l'exposition et le critère de défaillance.
2. Utilisez une détection à quatre bornes et un placement de sonde qualifié pour séparer les contributions du volume des conducteurs, de la constriction, de la métallisation et de l'interface là où la géométrie le permet.
3. Enregistrez le courant ou la tension et une méthode de température calibrée selon la géométrie électrique ; rapporter l'émissivité ou l'étalonnage, l'accès optique, la résolution spatiale et temporelle, la limite ambiante et de transfert de chaleur.
4. Effectuez une coupe transversale des emplacements de contrôle avant, pendant les points d'interruption planifiés et après la charge pour suivre les cols, les oxydes, les pores, les vides, les fissures, les métallisations et les deux interfaces.
5. Répétez le diagnostic sous une exposition au courant continu, pulsé, à un cycle d'alimentation ou à un cycle thermique adaptée à l'application sur des assemblages et des lots de production représentatifs.

PÉRIMÈTRE DE QUALIFICATION

Qualités et lots de conducteurs de congélation et de substrat, états de surface et d'oxyde, formulation et matières organiques, ligne de dépôt et de liaison, séchage et déliantage, atmosphère, pression et historique thermique, géométrie des joints et de la métallisation, interfaces, forme d'onde électrique et limites de protection, placement de la sonde, étalonnage et résolution de la température, limite de propagation de la chaleur et du dissipateur thermique, enregistrement structurel, cyclage, lots, répétitions, incertitude et critères d'acceptation.

Produits associés

• Poudre nanométrique d’argent
• Poudre nanométrique de cuivre
• Poudre nanométrique de nickel
• Poudre nanométrique d’étain
• Graphène-Cu
• SWCNT-nano-Ag

Applications associées

• Information de qualification à confirmer auprès d’Aurexene Materials.
• Encres pour électronique imprimée et pâtes conductrices

Comparaisons associées

• Nano Ag comparé à Nano Cu, Nano Ni et Nano Sn
• CNT-Metal Hybrids vs nanopoudres métalliques seules

Downloads & Engineering Support

Les deux ressources restent soumises à une approbation et ne peuvent pas établir de performances électriques, thermiques, d'interface, de point d'accès ou de durée de vie.

• Demander une révision de l'interface électrothermique
• Discuter de la caractérisation électrique, thermique et transversale
• Discutez du contrôle de processus par liaison conductrice

What to Validate

Le cadre est une orientation technique. Confirmez la conductivité, la capacité de courant, la suppression des points chauds, la résistance de contact, la température de fonctionnement, le cyclage ou les performances de durée de vie jusqu'à ce que des preuves vérifiées spécifiques à la qualité, à la formulation, à la géométrie, à l'interface, à la charge, aux limites thermiques, à la méthode et à l'application soient disponibles.