Thermisches Management von Intermetallen

Anforderungen an die Langzeitlagerung

Die Lagerung von feuchtigkeitsempfindlichen (elektronischen) Bauteilen und Materialien ist problematisch.
Hersteller mit langfristigen Lagerungsanforderungen stehen vor zusätzlichen Hindernissen.

Veralterung von Bauteilen

Aufgrund des raschen Wandels im Verpackungsdesign und bei den Materialien sowie der sehr hohen Nachfrage nach elektronischen Bauteilen (und der daraus resultierenden Verknappung von Halbleitern in allen Branchen) sehen sich die Unternehmen gezwungen, zusätzliche Mengen an Bauteilen zu kaufen, um die Auswirkungen der Veralterung von Bauteilen auf ihr Endprodukt zu verhindern. Daraus ergibt sich wiederum das Problem der langfristigen Lagerhaltung.

Kurze Produktlebenszyklen

Die Produktlebenszyklen sind sehr kurz geworden, und neue Modelle werden schneller als je zuvor auf den Markt gebracht. Viele Hersteller in Branchen wie der Automobil-, Luftfahrt- und Avionik-, Militär- und Eisenbahnindustrie müssen jedoch die Verfügbarkeit von Ersatzteilen einschließlich Leiterplatten für zehn oder sogar zwanzig Jahre garantieren. Dies erfordert den Vorabkauf und eine längere Lagerung von Bauteilen und Materialien. Erschwerend kommt hinzu, dass die meisten Bauteile nicht länger als ein paar Jahre gelagert werden können, wenn nicht ganz besondere Handhabungsverfahren angewandt werden.

Die Risiken

Oxidation

Nach längerer Lagerung sind Bauteile und Leiterplatten oft nicht mehr lötbar, da sie durch den Sauerstoff der Luft (Oxidationsmittel) und die Feuchtigkeit (Elektrolyt) oxidieren. Wird jedoch die Luftfeuchtigkeit, die auf den Oberflächen einen unsichtbaren Wasserfilm aus wenigen Atomschichten bildet, unter 5 % RH gesenkt, wird dieser Korrosionsprozess gestoppt. Gleichzeitig werden auch andere negative Auswirkungen durch die Feuchtigkeitsaufnahme vermieden.

Intermetallische Stoffe

Intermetallische Verbindungen entstehen, wenn zwei ungleiche Metalle ineinander diffundieren und dabei Materialarten entstehen, die Kombinationen der beiden Materialien sind. Intermetallisches Wachstum ist das Ergebnis der Diffusion eines Materials in ein anderes über Kristalllücken, die durch Defekte, Verunreinigungen, Verunreinigungen, Korngrenzen und mechanische Spannungen entstehen. In der elektronischen Baugruppe gibt es eine Reihe von Stellen, an denen diese ungleichen Metalle miteinander verbunden sind. Dazu gehören Verbindungen auf Die-Level und Drahtbonds, Beschichtungen auf Leadframes, Lötstellen, Flip-Chip-Verbindungen usw. Während der Lagerung kann es zum Wachstum von intermetallischen Verbindungen kommen, die die Festigkeit verringern.

Die intermetallische Wachstumsrate ist stark temperaturabhängig und verdoppelt sich bei jeder Temperaturerhöhung um 10 °C.
Dieser Alterungsprozess kann durch geeignete Kühlung verlangsamt werden. Allerdings steigt das Risiko der Whiskerbildung bei Zinnlegierungen mit abnehmender Temperatur. Studien und die Praxis haben gezeigt, dass eine Lagertemperatur von 13-14 °C optimal ist.

Trockenschränke, die auch kühlen

Der Schrank XSDC-1412-55 von Totech Europe hilft Ihnen, die oben genannten Risiken zu vermeiden.

• Das kompakte Design des XSDC-1412-55 mit dem Trockengerät der Serie U-5000 ermöglicht eine schnelle Rückgewinnung von <5% relativer Luftfeuchtigkeit.
• Höhenverstellbare und ausziehbare Fachböden ermöglichen eine individuelle Gestaltung des Innenraums.
• Ein leistungsstarkes Kühlaggregat kann die Innentemperatur des Schranks auf 10 °C unter die Umgebungstemperatur senken.
  Hohe Isolationswerte werden durch eine verglaste Doppelwand und einen Schaumstoff-Innenkörper gewährleistet.
• Einstellungen und Alarme werden über das Display oder online eingegeben und verwaltet.
• Die Software ermöglicht die Überwachung der Lagerbedingungen, und jedem Bauteil können Grenzwerte zugewiesen werden.
• Standardisierte Schnittstelle zur Integration in ein bestehendes ERP-System, um Sie bei der Erreichung Ihrer Industrie 4.0-Ziele zu unterstützen.

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