تحسين عمر الموصل: مقياس حاسم للموثوقية

مع استمرار ارتفاع الطلب على الأداء الخالي من العيوب في المنتجات الإلكترونية، فإن عمر الخدمة الموصلات تبرز كمؤشر حاسم لتقييم موثوقيتها. في التصميم، تعزيز عمر الموصل لقد أصبح المبدأ التوجيهي. وفي الوقت نفسه، دفعت المنافسة الشديدة في السوق المهندسين إلى البحث عن مواد مناسبة من سبائك فعالة من حيث التكلفة، وهو خيار أساسي لتقليل تكاليف الموصلات. غالبًا ما يؤدي التأثير المشترك لهذه الاتجاهات إلى جعل الخصائص التشغيلية لسبائك النحاس في الموصلات أقرب إلى حدود أدائها.

تظل قوة الاتصال الأولية عاملاً مهمًا في تصميم الموصل وخصائص المواد. يتحول التشوه المرن إلى تشوه لدن داخل نقاط التلامس، مما يؤدي إلى تحرير الضغط وانخفاض لاحق في قوة التلامس. إذا انخفضت قوة الاتصال إلى ما دون المستوى الحرج، فمن الممكن أن يحدث فشل وظيفي لجهات الاتصال. لذلك، التنبؤ بالافراج عن التوتر كدالة للوقت ودرجة الحرارة تصبح عاملا محوريا في ضمان موثوقية الموصل. في الفقرات التالية، سوف يتعمق SED في اختبار تحرير الضغط وأهميته في التنبؤ بعمر الموصل.

تعمل بيانات تحرير الضغط كأداة فعالة لمهندسي التصميم للتنبؤ بعمر موصلات الطاقة، مما يتيح اتخاذ قرارات مستنيرة فيما يتعلق باختيار مواد الاتصال بناءً على البيانات الموجودة. وقد وجدت هذه البيانات بالفعل تطبيقًا واسع النطاق في صناعات مثل أجهزة الكمبيوتر والاتصالات وإلكترونيات السيارات. في الوقت الحالي، تعد بيانات دورة حياة المنتجات نادرة بشكل ملحوظ، خاصة في مجال الحوسبة. علاوة على ذلك، تمثل هذه البيانات مورداً قيماً لتقصير دورات تطوير المنتج وفترات التشغيل الفعالة.

يستخدم معظم مصممي الموصلات بيانات تحرير الضغط في المقام الأول لتضييق نطاق اختيار مواد الاتصال وفقًا لمتطلبات التطبيق. ومع ذلك، يبحث العديد من المصممين أيضًا عن طرق اختبار مناسبة للحصول على تنبؤات أكثر دقة لخصائص عمر الموصل. يؤدي هذا النهج إلى تقليل كمية العينة المطلوبة للاختبار والتكاليف المرتبطة بها بشكل كبير.

في الوقت الحاضر، تعتمد موصلات السيارات في البيئات القاسية وتحت أغطية المحرك في الغالب متطلبات التصميم من المستوى 3 أو المستوى 1. ومن المتوقع أن يعمل الجيل القادم من موصلات السيارات في درجات حرارة أعلى. وفي الوقت نفسه، يبدو أن معظم الموصلات غير المتعلقة بالسيارات لا تتطلب الاستقرار في ظل الظروف المذكورة أعلاه. ومع ذلك، تتطلب الوصلات عالية الكثافة قوى تزاوج أولية أقل، مما يقلل بدوره من إطلاق الضغط. وهذا يؤكد أهمية التخلص من التوتر حتى في درجات الحرارة المنخفضة.

يعد تحديد وقت القياس القياسي لبيانات الاختبار ذات الصلة بتطبيقات محددة أمرًا صعبًا بشكل عام. تعتبر أوقات الاختبار التي تتراوح بين 1000 ساعة و3000 ساعة عند درجة حرارة التشغيل المتوقعة مناسبة لتقييم البيانات المميزة للمنتجات الإلكترونية للسيارات. يتم إيلاء اهتمام متزايد للبيانات المميزة التي تتجاوز 3000 ساعة، وتمتد إلى 3000-5000 ساعة (أي ما يعادل عمر 150000 ميل). قد يؤدي استقراء بيانات الاختبار (دون النظر في التغيرات في المنحدر) إلى المبالغة في تقدير عمر الاتصال، مع زيادة درجة المبالغة في التقدير مع فترات الاختبار الممتدة. يعد تمثيل الرسم البياني شبه اللوغاريتمي للبيانات عند درجة حرارة معينة الطريقة الأكثر استخدامًا حاليًا، وهناك حاجة ماسة إليها. يوفر هذا النهج وسيلة مباشرة لمقارنة المواد المختلفة لتطبيق معين. ومع ذلك، من المهم إجراء فحص شامل للبيانات المستقرة والبقاء منتبهًا لاحتمال المبالغة في تقدير العمر النهائي.