Análisis de elementos finitos a escala múltiple de la supresión de deformación en microelectrónica con compuestos...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería mecánica
• Embalaje de microelectrónica

Sus antecedentes:

• Los envases microelectrónicos de alta potencia son propensos a fallas termomecánicas durante el ciclo térmico rápido.
• Los disipadores de calor homogéneos convencionales exhiben concentración de tensión y deformación debido a la expansión térmica no coincidente.

Objetivo del estudio:

• Proponer e investigar un nuevo compuesto de SiC/Al clasificado funcionalmente para el emparejamiento de la expansión térmica adaptativa.
• Para mitigar el estrés termomecánico y la deformación en los envases microelectrónicos.

Principales métodos:

• Se empleó el análisis de elementos finitos a escala múltiple.
• Se ha investigado el comportamiento de tensión y deformación de materiales homogéneos (Cu, Al) y de gradiente.
• Análisis del acoplamiento termomecánico bajo ciclo térmico.

Principales resultados:

• El diseño de gradiente SiC/Al redujo significativamente el estrés térmico máximo y la deformación máxima.
• La transición progresiva de CTE mitigó efectivamente los saltos de tensión interfacial.
• Demostrado largo tiempo de vida del dispositivo bajo cargas térmicas extremas.

Conclusiones:

• Los compuestos de SiC/Al clasificados funcionalmente ofrecen una solución robusta para la estabilidad térmica cíclica en envases electrónicos.
• Este avance permite la próxima generación de envases de alta densidad y electrónica de potencia.
• Proporciona información teórica y directrices prácticas de diseño para la gestión térmica.