1。背景
石英晶振器件用于各种车载电子设备,例如汽车音频设备、汽车导航系统,发动机控制、胎压监测系统( TPMS )、电动车窗等。作为这些机载电子设备的环境测试,进行了高温和低温之间的重复测试(热循环测试)。尤其是在恶劣和影响生命的环境中使用的石英装置,例如发动机控制和TPMS这需要非常严格的抗热循环性。石英器件安装在印刷电路上
带有焊料的电路板。
然而,热循环的重复导致焊料中的裂纹问题接合石英器件和印刷电路板。本文阐述了焊接裂纹产生的机理和防治措施。在与此同时,大辛古公司的石英器件作为业界第一个解决了这个问题将介绍SMD晶振type陶瓷包装产品制造商。
2。焊接裂纹产生的机理
形成石英器件的陶瓷封装之间的热膨胀系数不同(下文称为“封装”)和印刷电路板。当热循环重复时热膨胀系数导致负载作用在焊接部分上,并在那里产生裂纹。考虑到在低温下在焊接部分的外部区域中出现的裂纹延伸到随着热循环重复焊接部分。(图1 )
(低温)
出现裂缝
(高温下)
裂缝延伸
图1 :裂纹的出现
3。基于端子结构的焊接裂纹对策
在提供最佳条件的石英晶体振荡器器件上形成的端子的配置通过模拟。为了验证允许应力逸出的方法以及对端子占用面积的影响,对以下三种模式进行了模拟。
2 )双端子产品
在相对的每一侧
3 )两对角产品
对端
<模拟结果>
2 )双端子产品
在相对的每一侧
3 )两对角产品
对端
图2 :应力和裂纹延伸方向
已经阐明,裂纹从应力最大的位置(部分在红色)到应力最小的位置(蓝色部分)。(图2 )用不同的方法获得的结果模式如下:
普通产品(带四个端子的产品)对于所有四个端子,一条裂缝从封装角延伸朝中心。
两侧各有两个端子的产品从包装角向中心延伸出一条裂缝。与具有四个端子的产品相比,裂纹可以延伸的距离在物理上延长,因此,直至由裂纹引起的电断裂的寿命(以下称为“基于焊接的寿命”)变长了。
具有两个对角相对端子的产品将两个端子设置成对角相对配置应力最小的位置,从端子长边的中心偏移。这使得裂纹进一步扩展,焊料基寿命变得更长。
这些模拟的结果显示,使用以下石英晶振产品时,基于焊料的寿命变得最长两个对角相对的端子。换句话说,当终端占用的面积相同时,配置两个对角相对的端子中的一个可以说是对抗裂纹的最佳条件。基于焊接的寿命:具有两个对角相对端子的产品>具有两个端子的产品
基于凸点形成的焊料裂纹对策
其次,改进贴片晶振产品的有效性,在每个相对侧上具有两个端子,其中凸起是通过模拟验证了在端子上形成作为加厚焊料层的手段。每个终端都有两个终端的产品
相对侧(无凸起)
每个终端都有两个终端的产品