Slika 1.Ponazoritev merjenja trdote po Shore D, ki se uporablja za opis površinske odpornosti proti vdolbinam v togih materialih za zalivanje.
Uvod
Trdota Shore D je eden najpogosteje omenjenih parametrov v specifikacijah mase za zalivanje.
Vendar pa je tudiena najpogosteje napačno razumljenih vrednotpri oblikovanju inkapsulacije elektronike.
Mnoge oblikovalske ekipe intuitivno povezujejo višjo trdoto Shore D z boljšo zaščito ali večjo zanesljivostjo.
V praksitrdota opisuje samo odpornost na površinsko vdolbino, ne pa, kako se strjeni material obnaša pod toplotno ali mehansko obremenitvijo.
Ta članek pojasnjujekaj trdota Shore D dejansko meri, česa ne predstavlja in kako naj jo inženirji razlagajopri ocenjevanju materialov za lončenje.
Kaj je trdota po Shore D?
Trdota Shore D je standardizirana meritev, ki kažeodpornost materiala na vdolbino pod določeno silo.
Običajno se uporablja zatoge plastike, duroplastnih smol in trdih polimerov, kjer mehkejše lestvice Shore A niso več primerne.
Ključne značilnosti trdote Shore D vključujejo:
Izmerjeno z durometrom Shore D z ostrim zarezom
Predstavljapovršinska odpornost, ne množična deformacija
Uporabno za primerjavorelativna togostmed strjenimi materiali
Pomembno pojasnilo:
Trdota Shore D ne meri elastičnosti, žilavosti ali sposobnosti absorpcije napetosti.
Slika 2.Konceptualna primerjava lestvic trdote Shore A in Shore D, ki ponazarja njuno različno uporabo v mehkih elastomerih in togem lončenju
materialov.
Zakaj se Shore D pogosto uporablja pri epoksi lončenju
Epoksi spojine za zalivanje pogosto spadajo v razred Shore D, ker se strdijo vvisoko zamrežena, toga omrežja.
Z inženirskega vidika se trdota Shore D običajno navaja, ker:
- Označujedimenzijska togost po utrjevanju
- Pomaga pri opisovanjustrukturna togostenkapsulanta
- Omogoča osnovno primerjavo med različnimi sistemi trdih smol
Kot rezultat, je Shore D postal priročna okrajšava za opisovanje obnašanja strjenega epoksida.
vendarpriročnosti ne smemo zamenjevati s popolnostjo.
Kaj naredi trdota Shore DnePovej ti
Pogosta napaka pri načrtovanju je obravnavanje trdote kot približka zanesljivosti.
V resnici je trdota po Shore Dneoznačite:
- Notranja napetost, ki nastane med utrjevanjem
- Prenos napetosti med toplotnim ciklom
- Sposobnost prilagajanja neusklajenosti CTE
- Odpornost na razpoke ali razslojevanje skozi čas
Visoka vrednost Shore D samo potrjuje, da je material odporen na vdolbino-ne opisuje, kako se napetost razvija ali kopiči znotraj inkapsuliranega sklopa.
Trdota v primerjavi s prenosom napetosti pri inkapsulaciji
Elektronski sklopi so sestavljeni iz materialov z zelo različnimi koeficienti toplotne razteznosti (CTE), vključno z:
- PCB-ji
- Keramične komponente
- Kovinski vodniki
- Ohišja iz polimera
Ko so ti sklopi inkapsulirani zvisoka-trdota, nizko{1}}deformacijski materiali, je toplotna ekspanzija omejena.
Tehnične posledice:
Toplotna obremenitev se pretvori neposredno v mehansko obremenitev, ki se osredotoča na materialne vmesnike in zaključke komponent.
Slika 3.Shematska ilustracija, ki prikazuje, kako lahko neusklajenost toplotnega raztezanja prenese napetost skozi toge materiale za zalivanje na elektronske komponente.
Ta stres morda ni viden takoj, vendar se lahko kasneje pokaže kot:
- Mikro{0}}razpoke
- Ločitev vmesnika
- Dolgotrajno poslabšanje-zanesljivosti
Ko je trdota Shore Djeprava metrika
Kljub svojim omejitvam trdota po Shore D ostaja veljaven in uporaben parameter, če je pravilno uporabljena.
To je še posebej pomembno pri aplikacijah, ki dajejo prednost:
- Strukturna togost
- Ohranjanje oblike
- Mehanska fiksacija
- Minimalno gibanje komponent
V teh kontekstih Shore D pomaga opisatitogost, ne obvladovanje stresa.
Kako naj si inženirji v praksi razlagajo Shore D
Natančnejši pristop je obravnavati trdoto Shore D kotenega parametra v širšem kontekstu oblikovanja.
Priporočena razlaga:
- Za primerjavo uporabite Shore Drelativna togost
- Ločeno ocenite toplotno območje, geometrijo in vmesnike materialov
- Izogibajte se domnevi, da večja trdota samodejno izboljša zanesljivost
Inženirska presoja je pomembnejša od same številčne trdnosti.
Pogoste napačne predstave o trdoti Shore D
Napačno prepričanje 1:Višji Shore D pomeni boljšo zaščito
→ Zaščita je odvisna od obremenitve, ne od trdote površine.
Napačno prepričanje 2:Shore D napoveduje tveganje razpok
→ Razpoke poganja kopičenje napetosti, ne odpornost na vdolbino.
Napačno prepričanje 3:Ena vrednost trdote ustreza vsem dizajnom
→ Optimalna trdota je odvisna od sestavne strukture in delovnih pogojev.
Zaključek
Trdota po Shoru D je uporaben opisni parameter,-vendar le, če so njegove omejitve jasno razumljene.
V aplikacijah za zalivanje elektronike,napačna razlaga trdote kot merila zanesljivosti lahko predstavlja dolgoročna-tveganjaki med prvim pregledom niso vidni.
Trdota pojasnjuje, kako trd je material na otip.
Ne pojasnjuje, kako skupščina preživi.
Notranja referenca(Večplastno povezovanje)
Za globljo inženirsko razpravo o medsebojnem delovanju togosti, notranje napetosti in izbire materiala pri načrtovanju kapsulacije glejte:
→ Obvladovanje obremenitev pri epoksi-zalivanju z visoko trdoto (upoštevanje inženirskega načrtovanja)
