一个FBAR过器粘合陶包装的温度周期可靠性分析

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程
• 可靠性工程可靠性工程

背景情况:

• 薄膜散装声波共振器 (FBAR) 过器对于通信和军事领域的射频 (RF) 应用至关重要.
• 恶劣的操作条件需要FBAR过器的强大的包装解决方案.
• 了解FBAR过器包装的热力学行为对于设备的寿命至关重要.

研究的目的:

• 为了研究应力应变反应,并预测结合陶包装中的FBAR过器的热疲劳寿命.
• 分析漏形态对设备温度可靠性的影响.
• 为优化 FBAR 过器包装提供见解,以提高运营寿命.

主要方法:

• 利用有限元法 (FEM) 建模了基于阿南德构成方程的FBAR过粘合陶包装的应力-应变行为.
• 使用随机生成技术开发了具有不同溢出形态的多种接模型.
• 采用恩格尔迈尔模型进行热疲劳寿命预测.

主要成果:

• 在热循环过程中观察到接器的周期性变形,应力和应变变化.
• 在循环结束时的芯片接器接口角确定了最高应力 (19.377 MPa).
• 预测FBAR过器的热疲劳寿命为1928.67小时.
• 证明由于泄漏而增加的接面积可以减少热疲劳寿命.

结论:

• 料泄漏严重影响FBAR过器的热力学可靠性.
• 与部分泄漏相比,完整的漏导致更长的热疲劳寿命.
• 优化接接头设计和管理泄漏对于在苛刻的环境中延长FBAR过器的使用寿命至关重要.