Разрушение припоя под корпусом мощного SMD прибора

[laser532]

Кто-нибудь сталкивался с литературой по поведению припоя при протекании токов частотой в несколько сотен МГц? Наблюдаю образование темных пятен под фланцем мощного (1Вт) транзистора, работающего в линейном режиме. Пятна обнаружены на примерно 500 образцах запаянных как японцами бессвинцовым припоем, так и мною разными видами, в том числе серебросодержащим. Начальное состояние гарантированно качественное. Пятна образуются примерно через год работы. Скорее всего причиной является скин-эффект, но это все не важно. Хочется увидеть относительно серьезные исследования.

[niXto]

Сопротивление припоя в 12 раз выше сопротивления меди, ток на ВЧ течет по поверхности, т.е. по припою, так что возможно локальные перегревы

Хотя 1 Вт - это очень мало, автомобильные радиостанции на сотню МГц и мощности 4...20 Вт даже в автомобильном термодиапазоне работают десятилетиями. Проблема в чем-то другом, начиная от оловяной чумы и до холодных паек

[Gnider]

Несколько сотен мгц это уже надо например серебрянный припой юзать + лак + еще что нибудь.

[laser532]

Раз хоть кто-то заинтересовался, то дополню, исправлю. Во-первых, я сказал глупость. Ток 1А, а рассеиваемая мощность достигает 5Вт. Плата термостатируется прижимом через пасту к алюминиевой плите на уровне 60°С. Пятна окисления появляются в плоскости перпендикулярной линиям тока (если предположить локализацию токов из-за особенностей кристаллической решетки припоя). Технологии пайки самые современные и уж точно соответствуют нормам пайки этого типа корпуса. Пусть даже меня не считаем за специалиста, но производственная линия Панасоник не вызывает подозрений. Это не ширпотреб, это оптический прибор. Проблема одна и та же для всех серий и модификаций, которые я отслеживаю около 10 лет. Прилагаю фото типичного случая.
Дополню, что интерес мой не коммерческий. Частые выходы из строя - это заработок на ремонте, но мне это не нужно. Рынок умирающий. Сейчас интересно выяснить причины. Т.е. "кто виноват", а не "что делать". У меня достаточно продукции с силовыми приборами, работающими на предельных характеристиках, но частотах переключения не выше 440 кГц. Нигде подобного явления не наблюдал.

[VladimirIvan]

Может тут что найдете.

[kreking]

...Хочется увидеть относительно серьезные исследования...

На форуме А. М. Лихницкого есть ветка "Исследование состава припоя и его влияние на звук", и на аудио портале "Оловянно свинцовые припои!", где изучают свойства припоя. Ваш вопрос специфический, требует исследования, без лабораторных приборов и оборудования, ответ будет похож на шаманство. Да и сами понимаете, организовать подобное исследование под силу государству, которое не заинтересованно в этом.

[_guardianangel]

laser532, Банальный дефект пайки. На местах каверн собрался флюс при оплавлении паяльной пасты.А постоянный нагрев вызвал коррозию, пусть не глубокую и локальную. Я с подобными дефектами встречался на телефонном оборудовании. Когда выходной драйвер порта подобьет наведенным напряжением он начинает греться до 60 - 80 С, но продолжает работать. Подыхает идет через пол года. Так при отпайке (он припаян за пузо к плате) наблюдал такие же каверны. А вот высоких частот там и близко нет.

[laser532]

laser532, Банальный дефект пайки. На местах каверн собрался флюс при оплавлении паяльной пасты.А постоянный нагрев вызвал коррозию, пусть не глубокую и локальную. Я с подобными дефектами встречался на телефонном оборудовании. Когда выходной драйвер порта подобьет наведенным напряжением он начинает греться до 60 - 80 С, но продолжает работать. Подыхает идет через пол года. Так при отпайке (он припаян за пузо к плате) наблюдал такие же каверны. А вот высоких частот там и близко нет.

С радостью согласился бы - зачем плодить сущности в голове. Но рядом есть D-Pakи - никогда такого эффекта нет. Я их (дипаки) отпаиваю редко, но каверн нет никогда, а тут наоборот. Допустим, иногда по гарантии возвращают через месяца 2-3 - каверн нет. Через год работы каверны есть всегда. Кроме того, мне попадались двухканальные версии, с незапаянным одним каналом, но паста была нанесена и проплавлена - все идеально. С Вашей версией я вижу простое соответствие, если предположить, что в результате высыхания термопасты между платой и алюминием или ухудшения качества прижима прибор перегревается выше 60°C, но есть еще момент: каверна зеркальна на полигоне платы и имеет сильнейшее окисление и полное вытеснение следов припоя. Полевики дохлые я не выкидываю (пара кг меди уже), а вот плату сфотографировать сейчас не могу, вчера только зачистил и пролудил 2-кратно удалив припой электроотсосом.
Забыл сказать, что дипаки - это линейные регуляторы, т.е. постоянка. Они тоже перегреты относительно 60°С.

[laser532]

На форуме А. М. Лихницкого есть ветка "Исследование состава припоя и его влияние на звук", и на аудио портале "Оловянно свинцовые припои!", где изучают свойства припоя. Ваш вопрос специфический, требует исследования, без лабораторных приборов и оборудования, ответ будет похож на шаманство. Да и сами понимаете, организовать подобное исследование под силу государству, которое не заинтересованно в этом.

Я немного почитал эти форумы и не осилил. С одной стороны говорится о технических вещах, но в них же замешана религия. Наверное, для индивидуального использования так и надо, но я практикую подход основанный на измерениях и физических величинах. И мне нужна высочайшая повторяемость результатов. Организовать исследование с точки зрения знаний, образования и оборудования под силу и мне, но это обойдется слишком дорого, а у меня семья и коллектив, которые от меня зависят. Я уверен, что это будет сродни изобретению велосипеда. Есть мысль написать в ST (производитель полевика на фото), может они разбирались с этой особенностью.

[laser532]

Сопротивление припоя в 12 раз выше сопротивления меди, ток на ВЧ течет по поверхности, т.е. по припою, так что возможно локальные перегревы

Хотя 1 Вт - это очень мало, автомобильные радиостанции на сотню МГц и мощности 4...20 Вт даже в автомобильном термодиапазоне работают десятилетиями. Проблема в чем-то другом, начиная от оловяной чумы и до холодных паек

В предыдущих моделях Панасоник применял биполярный транзистор "вертолет", в котором ток через фланец не течет, хотя течет через золоченый лепесток коллектора и 2 лепестка эмиттера и плотность тока в коллекторной пайке даже выше получается (раз в 5). Там деградация припоя до 5 лет длилась, а припой был явно свинцовым. На самом деле я никоим образом не настаиваю, чтобы мой вопрос воспринимался как основная рабочая версия. Я как раз хочу почитать бывает ли такое явление в принципе.