العربية

العربية

LTCC ركائز On-off تحليل آلية الفشل

LTCC الركيزة On-off تحليل آلية الفشل


الملخص: هذا يقدم الورق وضعين نموذجي LTCC الركيزة الفشل: ماس كهربائى ودائرة مفتوحة ، آلية الفشل والتدابير المضادة يتم تحليلها ومناقشتها ، كما يتم استكشاف السبب الأساسي للفشل. من من منظور تصميم التخطيط واختيار المواد ، تم تطوير الحل ال تم استخدام موثوقية تجربة التلبيد ونظام التحقق من التجربة البيئية لحل مشكلة الاستمرارية غير المرضية الناتجة عن انتشار الفضة والفراغ - التصفيح بين الطبقات ، ويمكن أن يوفر LTCC بالتأكيد التوجيه والمساعدة لتصميم t تخطيط

مفتاح الكلمات: ماس كهربائى ، دائرة مفتوحة ، تصميم تخطيطي ، انتشار الفضة ، de - التصفيح


1 .LTCC مقدمة الركيزة

LTCC (منخفضة درجة حرارة مشترك سيراميك) التكنولوجيا هي نوع من متعدد الطبقات تقنية الركيزة التي ظهرت في 1980s. LTCC تتميز الركيزة بمزايا طبقات الأسلاك العالية ، وثابت العزل الكهربائي المنخفض ، ودرجة حرارة التلبيد المنخفضة ، ويمكنها تحقيق تكامل المكونات مقارنة بـ تقنيات تكامل المكونات السلبية الأخرى (تكامل الرقائق ، تكامل الرقائق ، إلخ) LTCC التكنولوجيا هي تقنية تكامل مثالية للنظام لتحقيق موثوقية عالية وتصغير وخفة وزن المعدات الإلكترونية. LTCC تُستخدم الركيزة على نطاق واسع في مكونات الميكروويف وأجهزة التردد اللاسلكي والمرشحات وغيرها من الصناعات ، كما أن أدائها الكهربائي هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على استخدام LTCC الأجهزة

ال معالجة LTCC الركيزة كما هو موضح في الشكل 1 ، يتم ثقب كل طبقة من شريط البورسلين الخام ، ويتم ضغط العجينة المعدنية في الفتحة ، الفتحة المروية ممعدنة ولها وظيفة موصلة ، يتم طباعة مخطط الدائرة على لوح البورسلين الخام مع عجينة معدنية بطريقة طباعة الشاشة ، يتم ترتيب صفائح البورسلين الخام المطبوعة بالتسلسل ، والتسخين والضغط لتحقيق التصفيح ، ويتم تلبيد الشريط المعدني الموصل والخزف الخام معًا ، ويتم تفريغ المواد العضوية ، وأخيراً يتم الحصول على الركيزة الخزفية.

ال على-إيقاف فشل LTCC يمكن تقسيم الركيزة إلى دائرة مفتوحة (OPEN) و ماس كهربائى (SHORT) ، تشير الدائرة المفتوحة إلى حالة الدائرة في والتي لا يوجد تمرير تيار بين نقطتين في الدائرة أو قيمة المعاوقة (أو المقاومة القيمة) كبير جدًا ، والذي يتميز بـ on-off المقاومة بين نقطتين أكبر من ال on-off عتبة (K1) ؛ تشير الدارة القصيرة إلى الاتصال بين شبكتين معزولتين في الدائرة ، والتي يتميز بالمقاومة بين شبكتين أقل من عتبة العزل (K2).


2.LTCC الركيزة ماس كهربائى


2.1 تحليل آلية الفشل

ال سبب حدوث قصر الدائرة هو اتصال أو اتصال المعدن الموصل المعزول. من من وجهة نظر تكنولوجيا المعالجة ، فإن الأسباب الرئيسية للدائرة القصيرة هي: الترابط المعدني في نفس الطبقة ، وانتشار المعادن بين الطبقات ، إلخ LTCC تحتوي شبكة الركيزة أ والشبكة ب على دائرة قصر ، ومعدل الفشل هو 20@، وتظهر معلومات الشبكة في الشكل 2. تحقق الشبكتان في كل طبقة من المعلومات ، شبكة أ من خلال TopLayer ، MIDLayer4 ، MIDLayer5 ، MIDLayer7 ، الشبكة ب من خلال TopLayer ، MIDLayer4 ، MIDLayer6 ، كل طبقة من المعلومات كما هو موضح في الشكل 3. إلى حساب عملية الطباعة ، التصفيح هناك 0-50 من التعارض الانحراف ، لذلك الشبكة المختلفة بين تباعد سلامة الوسادة المجاورة يجب يكون أكثر من 0.2 مم. طول اللوحة الأساسية 36.95 مم ، والعرض 26.3 مم ، من كل تخطيط طبقة ، مسافة الوسادة المجاورة أكبر من 0.2 مم ، لذا استبعد نفس الطبقة المعدنية موصل الترابط.

أخذ في حساب خصائص LTCC الركيزة ، شريط السيراميك الخام في عملية التلبيد ، سوف يتحلل الموثق بالكامل ، ويقلل من بقايا الكربون ، وذلك لتجنب فقدان الإدراج. إذا بقايا الكربون عالية جدًا ، وستؤثر بشكل خطير على جهد الانهيار للوسيط ، بل وتؤثر على مظهر الركيزة والكثافة وقوة الانحناء. الأيونات غير مستقرة. متى الموصل المطبوع مصنوع من عجينة الفضة ، وسوف تنتشر أيونات الفضة على طول الفجوة ، التي يجعل شريط السيراميك الخام العازل موصل. كما هو موضح في الشكل 4 ، من في اتجاه السُمك ، تحتوي الشبكتان على أربعة أسطح مختلفة يمكن رؤيته من الشكل 3 ، 1 تحدث بين MIDLayer44 و MIDLayer5، 2 تحدث بين MIDLayerS5 و MIDLaye6 و 3 و 4 بين MIDLayer4 و MIDLayer7. توجد 3 طبقات من وسط شريط البورسلين الخام بين MIDLayer4 و MIDLayer7 ، وإمكانية حدوث ماس كهربائي ناتج عن انتشار الفضة يتم التخلص منها بشكل أساسي

ال يظهر المعجون المستخدم في كل طبقة في الجدول 1. FX30-025 هو ferroA6M شريط بورسلين خام مطابق للموصل الذهبي ، مناسب للطبقة الداخلية وطبقة السطح ، و CN33-398 هو ferroA6M شريط بورسلين خام مطابق للموصل الفضي ، مناسب للطبقة الداخلية


الجدول 1 نظام استخدام المواد

الطين موصل طبقة الخريطة

MIDLayer4 FX30-025

ميدلايرز CN33-398

MIDLayer6 CN33-398


أحدهما هو تشابك الطبقة البينية بين موصل الذهب والموصل الفضي ، والآخر هو تشابك الطبقة البينية بين موصل الفضة والموصل الفضي. ال تُستخدم طريقة تحليل طيف الطاقة eds لتحليل المقاطع العرضية لمكان واحد أو مكانين ، ويوجد انتشار الفضة في مكانين ، كما هو موضح في الشكل 5 ، المكان المشرق الأبيض في الشكل هو عنصر فضي ، وهناك انتشار واضح للفضة بين طبقتا الموصلات.

2.2 تدابير الاستجابة والتحقق التجريبي

ال سبب قصر الدائرة بين الشبكة أ والشبكة ب هو وجود فجوة صغيرة في حزام الخزف الخام بعد التلبيد ، وأيونات الفضة غير مستقرة ومهاجرة ، وانتشار أيونات الفضة يؤدي إلى الترابط البيني. حلان لمشكلة : الأول هو تغيير نظام استخدام المواد ، والآخر هو زيادة مسافة العزل بين موصلات الدائرة القصيرة في الشبكتين.

الخيار 1: تغيير الحجم المستخدم في MIDLayer 5 من CN33398 إلى FX30-025 واحتفظ بـ الآخرين دون تغيير.


الجدول 2 نظام استخدام المواد

قبل التغيير بعد التغيير

طبقة خريطة الموصل الطين طبقة خريطة الموصل الطين

MIDLayer4 FX30-025 MIDLayer4 FX30-025

ميدلايرز CN33-398 ميدلايرز FX30-025

MIDLayer6 CN33-398 MIDLayer6 CN33-398


مخطط 2: ال موصل الشبكة b على MIDLaye6 إلى MIDLayer7 ، بحيث تتم زيادة طبقة العزل الشريط البورسلين الخام بين الشبكتين من طبقة واحدة إلى طبقتين ، والأخرى تبقى بدون تغيير.

بعد تغيير المخططين ، فإن الدائرة القصيرة بين شبكة اللوحة الأساسية أ والشبكة ب من هذا يتم تعقب النموذج ، كما هو موضح في الجدول 3.

الجدول 3 فشل ماس كهربائى

عدد الاختبارات / فقط الاختصارات / فقط نسبة ماس كهربائى

بدائي 360 68 18.9@

الخيار 1 360 0 0

الخيار الثاني 360 0 0

من خلال تجربة التلبيد ، وجد أن تغيير المادة وإضافة الطبقة العازلة يمكن أن يتجنب تمامًا مشكلة قصر الدائرة التي يسببها انتشار الفضة بين الطبقات. وفقًا للمخطط 1 ، MIDLayers4 و MIDLayer5 هي "ذهب-ذهب" مزيج ، MIDLaye5 و MIDLaye6 هي "ذهب-فضة" مزيج ، وعدم حدوث دائرة قصر في للتحقق من موثوقية المخطط التجريبي ، الركيزة L1 … L5 تمت معالجتها بواسطة العملية الأولية ، الركيزة m1 … M5 تمت معالجتها بواسطة المخطط الأول والركيزة N1 … N5 تم معالجتها بواسطة المخطط الثاني لإجراء تجارب بيئية. ال درجات حرارة عالية تخزين ، درجات حرارة منخفضة تم تنفيذ دورة التخزين ودرجة الحرارة بالتناوب ، وتم اختبار مقاومة كل رابط بعد اكتمال كل رابط. ال تظهر نتائج الاختبار في الجدول 4.

من الجدول ، يمكن ملاحظة أنه بعد تخزين درجة حرارة عالية ، تصبح ركيزة الدائرة القصيرة التي تتم معالجتها بواسطة العملية الأولية حالة عزل ، وتكون النسبة 20@، وبالتالي فإن موثوقية الركيزة التي تتم معالجتها بواسطة العملية الأولية هي ضعيفة. ال على-إيقاف لا تتغير حالة الركيزة التي تتم معالجتها بواسطة المخططين الأول والثاني بعد الاختبار البيئي ، ولا تزال حالة العزل محفوظة ، لذلك يمكن لكلا المخططين تجنب ظاهرة قصر الدائرة الناتجة عن انتشار الفضة. عجينة الذهب أغلى من معجون الفضة ، بالنظر إلى تكلفة الإنتاج ، يُقترح اعتماد المخطط الثاني لزيادة عدد طبقات العزل.


3 LTCC الدائرة المفتوحة الركيزة

3.1 تحليل آلية الفشل

ال سبب انقطاع دائرة الركيزة هو أن شبكة التوصيل معطلة. من من وجهة نظر تقنية المعالجة ، الأسباب الرئيسية لانقطاع الشبكة هي عيب الموصل ، الثقب غير مملوء ، الثقب غير متداخل بشكل كامل موصل. تظهر معلومات الشبكة في الشكل 7. ال تمر الشبكة عبر TOPLayer ، MIDLayer & 8 ، MIDLayer9 ، حيث الطبقة العليا به ضمادات P1، P2، MIDLayer8 لديه موصل L1 ، MIDLayer9 موصل L2.Two الثقوب الموجودة في الموضع 5 تمر عبر TOPLayer ، MIDLayerl..MIDLayer7 ، بحيث يتم توصيل p بـ L1 ؛ 6 ثقوب تمر عبر MIDLayer8 ، مثل L1 متصل بـ L2 ؛ 7 ثقوب تمر عبر TOPLayer ، MIDLayerl .. MIDLayera8 ، مثل L2 متصل بـ P2.

ال معدل فشل نفس الشبكة يصل إلى 82@، يجب أن يكون هناك بعض العوامل المتأصلة ، وليس بسبب أحداث اللوحة العرضية مثل الفتحة غير المعبأة ، جودة الطباعة الرديئة. تحقق من شاشة طباعة الشاشة من L1 ، L2 ، P1 ، P2 ، ووجد أن الشاشة عادية ، خط موصل مطبوع بدون عيب ظاهرة ؛ تحقق من بيانات التثقيب ، ووجد أنه لا توجد ظاهرة ضياع ، ومخرم جيني معلومات ثقب حزام الخزف كاملة. تحقق سواء تداخل الثقب والموصل كافٍ ، مقطوع على طول 5 ، 67 طحن ، وجد 5 في MIDLayer8 التداخل.


3.2 تدابير الاستجابة والتحقق التجريبي

ال سبب التفريغ هو أن الثقب والموصل يتطابقان بشكل سيئ ، ولا يمكن دمج عملية التلبيد مع كثيف ، من ال MIDLayer8 التخطيط ، مكان الطبقات ، الذي يغطي الفتحة الموجودة في منطقة الموصل كبير جدًا ، والموصل هنا يلعب دورًا فقط في الاتصال ، لتطوير حلين: الأول هو تغيير عبر الفتحة ملاط ​​؛ والآخر هو تقليل منطقة الموصل المغطاة بالفتحة عبر الفتحة.

مخطط 1: ال عبر الفتحة تم تغيير الطين من CN33-407 إلى CN33-343 و الآخرين هي دون تغيير. CN33-407 و CN33-343 كلاهما من خلال ملاط ​​ثقب الفضة لـ FerroA6M.

الجدول 5 نظام استخدام المواد

قبل التغيير بعد التغيير

فوق ملاط موصل الملاط فوق الطين موصل الطين

CN33-407 CN33-398 CN33-343 CN33-398

ال المخطط الثاني هو تقليل منطقة الموصل التي تغطيها الفتحات الموجودة في الطبقة الوسطى 8.


بعد إجراء التغييرات في كلا السيناريوهين ، تتبع P1 و P2 الاتصال ، كما هو موضح في الجدول 6.

الجدول 6 فشل ماس كهربائى

عدد الاختبارات / فقط عدد الدوائر المفتوحة / فقط مفتوح _ الدائرة _ نسبة

بدائي 96 75 78@

الخيار 1 96 10 10@

الخيار الثاني 96 0 0

ال تظهر النتائج التجريبية أن المخطط الثاني يمكن أن يحل تمامًا ظاهرة الدائرة المفتوحة الناتجة عن التفريغ ، فإن المطابقة من خلال معجون الثقب ومعجون الموصل له أهمية خاصة عندما مساحة التغطية من خلال وسادة الفتحة كبيرة جدًا ، مقارنة مطابقة معجون الثقب من خلال معجون الموصل وجدت أن CN33-343 أفضل من CN33-407 ، ولكن لا يزال يتعذر حل مشكلة الدائرة المفتوحة تمامًا.


4 . الاستنتاج

(1) توجد فراغات صغيرة في LTCC ركائز بعد التلبيد ، وهناك خطر ماس كهربائى إذا هناك طائرات مختلفة متشابكة في الشبكات المجاورة.

(2) ال لن يحدث انتشار الفضة البينية متى تعتمد نواقل الطبقة المجاورة "ذهب معجون ذهب لصق" أو "معجون ذهب معجون فضة" ، وخطر انتشار الفضة البينية موجود متى تعتمد نواقل الطبقة المجاورة "الفضة الفضة عجينة لصق".

(3) يمكن أن يؤدي زيادة عدد طبقات العزل للشبكة المتداخلة إلى تجنب قصر الدائرة الناتج عن انتشار الفضة بين الطبقات.

(4) من خلال معجون الثقب يجب تكون متطابقة مع معجون موصل ، ومنطقة من خلال قرص تغطية الفتحة يجب لا تكون كبيرة جدًا ، وإلا فسوف تكشف أن تركيبة الثقب المرن واللصق ليست كثيفة ، وتشكل ثقوبًا وتتسبب في التشويش ، مما يؤدي إلى انقطاع الاتصال بالشبكة.


ارسل رسالة
ارسل رسالة
إذا أنت مهتمون بمنتجاتنا ويريدون معرفة المزيد من التفاصيل ، يرجى ترك رسالة هنا ، وسنقوم بالرد عليك بأسرع ما نستطيع.

الصفحة الرئيسية

منتجات

حول

اتصل