ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА ФОРМЫ МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ НА ПРОЦЕСС ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАТ И КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ
В статье рассмотрен процесс образования микротрещин металлокерамических плат в зоне локализации межслойных переходов, сформированных на основе вольфрамовых двухфракционных металлизационных паст со средним размером частиц 0,9 и 2,0 мкм, обеспечивающих электрическую связь между коммутационными слоями...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
2024-03-01
|
| Series: | Ползуновский вестник |
| Online Access: | https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/548 |
| _version_ | 1797198223776940032 |
|---|---|
| author | Евгений Валерьевич Ермолаев Илья Александрович Жуков Дмитрий Александрович Ткачев |
| author_facet | Евгений Валерьевич Ермолаев Илья Александрович Жуков Дмитрий Александрович Ткачев |
| author_sort | Евгений Валерьевич Ермолаев |
| collection | DOAJ |
| description |
В статье рассмотрен процесс образования микротрещин металлокерамических плат в зоне локализации межслойных переходов, сформированных на основе вольфрамовых двухфракционных металлизационных паст со средним размером частиц 0,9 и 2,0 мкм, обеспечивающих электрическую связь между коммутационными слоями корпусов микросхем. Проведено исследование влияния «форм-фактора» межслойных переходов, их структуры и плотности размещения на процесс трещинообразования металлокерамических плат. Выявлен размерный эффект прямо-пропорциональной зависимости температурной усадки межслойных переходов от диаметра и плотности их размещения на плате, оказывающий значимое влияние на трещинообразование плат в зоне межслойных переходов. Установлено, что дисперсность порошкового наполнителя пасты, предназначенной для формирования межслойных переходов, оказывает значимое влияние на степень согласованности температурных усадок керамики и межслойного перехода, а значит и на величину напряжений на границе рассматриваемой системы элементов, которые способствуют образованию микротрещин. Выявлено, что тороидальная форма межслойного перехода, характеризующаяся наличием цилиндрической полости, которая в свою очередь является инициатором тангенциальных напряжений в объеме перехода, приводит к образованию микротрещин. При этом, сплошные межслойные переходы имеют повышенную устойчивость к температурным воздействия, но не исключают возможность образования микротрещин на границе «керамика – межслойный переход». Рассмотрены условия образования межслойных переходов тороидальной формы диаметром от 0,1 до 0,5 мм. Установлено доминирующее влияние вязкости металлизационных вольфрамовых паст в диапазоне от 1000 до 70000 Пуаз на возможность образования цилиндрической полости в объеме межслойного перехода. Предложены практические методы предотвращения их появления. Приведена оценка тангенциальных напряжений в объеме межслойных переходов тороидальной формы. Доказано, что образование внутренней полости в центре межслойного перехода, при его формировании, приводит к уменьшению температурной усадки на 4 % относительно значений температурной усадки сплошного межслойного перехода. Сравнительный анализ температурных усадок проводился для металлокерамических плат, содержащих в своем объеме межслойные переходы от 0,3 до 0,5 мм.
|
| first_indexed | 2024-04-24T06:56:27Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-67a42b09c847445385e058856fbd413a |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2072-8921 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-24T06:56:27Z |
| publishDate | 2024-03-01 |
| publisher | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова |
| record_format | Article |
| series | Ползуновский вестник |
| spelling | doaj.art-67a42b09c847445385e058856fbd413a2024-04-22T11:01:03ZengАлтайский государственный технический университет им. И.И. ПолзуноваПолзуновский вестник2072-89212024-03-01110.25712/ASTU.2072-8921.2024.01.032548ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА ФОРМЫ МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ НА ПРОЦЕСС ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАТ И КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ Евгений Валерьевич Ермолаев0Илья Александрович Жуков 1Дмитрий Александрович Ткачев2Марийский государственный университетТомский государственный университетТомский государственный университет В статье рассмотрен процесс образования микротрещин металлокерамических плат в зоне локализации межслойных переходов, сформированных на основе вольфрамовых двухфракционных металлизационных паст со средним размером частиц 0,9 и 2,0 мкм, обеспечивающих электрическую связь между коммутационными слоями корпусов микросхем. Проведено исследование влияния «форм-фактора» межслойных переходов, их структуры и плотности размещения на процесс трещинообразования металлокерамических плат. Выявлен размерный эффект прямо-пропорциональной зависимости температурной усадки межслойных переходов от диаметра и плотности их размещения на плате, оказывающий значимое влияние на трещинообразование плат в зоне межслойных переходов. Установлено, что дисперсность порошкового наполнителя пасты, предназначенной для формирования межслойных переходов, оказывает значимое влияние на степень согласованности температурных усадок керамики и межслойного перехода, а значит и на величину напряжений на границе рассматриваемой системы элементов, которые способствуют образованию микротрещин. Выявлено, что тороидальная форма межслойного перехода, характеризующаяся наличием цилиндрической полости, которая в свою очередь является инициатором тангенциальных напряжений в объеме перехода, приводит к образованию микротрещин. При этом, сплошные межслойные переходы имеют повышенную устойчивость к температурным воздействия, но не исключают возможность образования микротрещин на границе «керамика – межслойный переход». Рассмотрены условия образования межслойных переходов тороидальной формы диаметром от 0,1 до 0,5 мм. Установлено доминирующее влияние вязкости металлизационных вольфрамовых паст в диапазоне от 1000 до 70000 Пуаз на возможность образования цилиндрической полости в объеме межслойного перехода. Предложены практические методы предотвращения их появления. Приведена оценка тангенциальных напряжений в объеме межслойных переходов тороидальной формы. Доказано, что образование внутренней полости в центре межслойного перехода, при его формировании, приводит к уменьшению температурной усадки на 4 % относительно значений температурной усадки сплошного межслойного перехода. Сравнительный анализ температурных усадок проводился для металлокерамических плат, содержащих в своем объеме межслойные переходы от 0,3 до 0,5 мм. https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/548 |
| spellingShingle | Евгений Валерьевич Ермолаев Илья Александрович Жуков Дмитрий Александрович Ткачев ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА ФОРМЫ МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ НА ПРОЦЕСС ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАТ И КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ Ползуновский вестник |
| title | ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА ФОРМЫ МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ НА ПРОЦЕСС ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАТ И КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ |
| title_full | ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА ФОРМЫ МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ НА ПРОЦЕСС ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАТ И КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ |
| title_fullStr | ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА ФОРМЫ МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ НА ПРОЦЕСС ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАТ И КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ |
| title_full_unstemmed | ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА ФОРМЫ МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ НА ПРОЦЕСС ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАТ И КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ |
| title_short | ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРА ФОРМЫ МЕЖСЛОЙНЫХ ПЕРЕХОДОВ НА ПРОЦЕСС ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ПЛАТ И КОРПУСОВ МИКРОСХЕМ |
| title_sort | исследование влияния фактора формы межслойных переходов на процесс трещинообразования металлокерамических плат и корпусов микросхем |
| url | https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/548 |
| work_keys_str_mv | AT evgenijvalerʹevičermolaev issledovanievliâniâfaktoraformymežslojnyhperehodovnaprocesstreŝinoobrazovaniâmetallokeramičeskihplatikorpusovmikroshem AT ilʹâaleksandrovičžukov issledovanievliâniâfaktoraformymežslojnyhperehodovnaprocesstreŝinoobrazovaniâmetallokeramičeskihplatikorpusovmikroshem AT dmitrijaleksandrovičtkačev issledovanievliâniâfaktoraformymežslojnyhperehodovnaprocesstreŝinoobrazovaniâmetallokeramičeskihplatikorpusovmikroshem |