Автоматизация проектирования герметиков заданной надежности для изделий электронной техники

• Автор: Кодзасова, Татьяна Львовна
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 167 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Надежность полупроводниковых приборов и интегральных схем в пластмассовых корпусах

Герметизация полупроводниковых приборов и интегральных схем полимерными материалами

Полимерные прессматериалы на основе эпоксидных и эпоксиноволачных смол

Основные факторы, влияющие на надежную работу полимерных материалов в качестве герметизирующих для

Влияние граничного слоя полимер полупроводник на защиту рп переходов от влаги

Влияние вида и качества наполнителя на основные физикохимические свойства герметика

Дополнительные факторы, влияющие на надежность

полимерных материалов

Надежность полупроводниковых приборов

Проектирование надежности изделий электронной техники
Предсказание надежности приборов
Разработка схемы процесса автоматизированного проектирования надежности полимерных материалов для ИЭТ Задание на проектирование полимерного герметика Формирование норм надежности для герметизирующего материала
Отработка рецептуры прессматериала
Составление и отработка рабочей модели прессматериала
Расчет содержания отвердителя
Расчет содержания наполнителя
Наработка опытных образцов прессматериала
Отработка режимов переработки прессматериала в изделие
герметизация
Метод расчета кинетики отверждения по БорхардтуДаниельсу
Структурная схема алгоритма реализации для расчета кривых
конверсии по методу БорхардтаДаниельса
Первичные испытания образцов герметика на надежность
Сравнение результатов испытания с нормами надежности
Коррекция параметров рецептуры и режимов герметизации
Прогнозирование срока службы герметика
Ускоренное определение срока службы полимерных
материалов
Разработка методик поргнозирования надежности полимерных материалов для ИЭТ
Распределение отказов ИЭТ, обусловленные старением элементов изделий полимерная герметизация
Определение связи надежности ИЭТ со сроком службы
полимерных материалов, применяемых в них
Определение критических уровней параметров при оценке
надежности полимерных материалов для ИЭТ
Контрольный эксперимент
Результаты испытания по оценке качества проектирования
Результаты ускоренных испытаний прессматериала Определение норм надежности
Методика определения содержания ионных примесей в герметиках
Метод определения электронной проводимости водных экстрактов материалов
Метод определения содержания ионов натрия и калия
Метод определения содержания хлорид иона
Влагозащитные свойства герметизирующих материалов
Определение температурного коэффициента линейного
расширения ТКЛР полимерных герметиков дилатометрия
Определение адгезии герметизирующего полимерного
материала к конструкционным элементам прибора
Заключение
Литература


Целью работы является создание системы автоматизированного проектирования надежности полимерных материалов для герметизации полупроводниковых приборов и интегральных схем, включающая в себя разработку общей схемы автоматизированного проектирования, выбор и оптимизацию параметров надежности, получение математической модели разрабатываемого материала, решение оптимизационных задач при отработке рецептуры и технологических режимов переработки материала, отработка системы контроля и алгоритмов коррекции. Исследование методов ускоренных испытаний, позволяющих прогнозировать их надежное поведение в приборах, разработка методов, позволяющих установить методическое соответствие свойств материала с показателями надежности приборов, а также метода, дающего возможность установить реальные требования к срокам службы разрабатываемых полимерных материалов. Методы исследований. Научная новизна работы. Практическая значимость работы. Реализация результатов работы. Результаты системы автоматизированного проектирования внедрены при разработке надежных полимерных материалов для герметизации полупроводниковых приборов и интегральных схем на НПО «Полимер». Экономический эффект от внедрения системы составил руб. Материалы и элементы электронной техники» и «САПР». Апробация работы. Научно - технические конференции СКГТУ, Владикавказ, - . Вторая международная конференция молодых ученых и студентов "Актуальные проблемы современной науки", Самара, . Научно - технический совет НИИЭМ «Полимерные материалы для ИЭТ», Владикавказ, -. Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 9-ти публикациях. Герметизация полупроводниковых приборов и интегральных схем полимерными материалами сейчас является основным видом герметизации. Это связано с тем, что по сравнению с металлостеклянной и керамической полимерная герметизация легко поддается автоматизации процесса, так как полимеры обладают высокой технологичностью. Пример прибора, загерметизированного полимером, показан на рис 1. Когда речь идет о миллиардах приборов, производимых в мире в год, то становится понятным, почему полимерной герметизации альтернативы нет. Речь, разумеется, идет о поточном производстве. Приборы с очень высокой степенью надежности герметизируются в металлокерамику и металлостекло. Рис. Пример прибора, герметизированного полимером. Однако, переход к герметизации полимерами был вынужденным и достаточно трудным. Дело в том, что полимеры обладают рядом недостатков, влияющих на надежность приборов, загерметизированных ими. Устранение этих недостатков или сведение их влияния до допустимых значений было и остается трудной задачей. Она потребовала создания новых или коренной модификации старых материалов и новых технологических процессов, т. Герметизация полимерными материалами началась около лет назад, тем не менее, разработка новых герметизирующих материалов и новых технологических процессов герметизации продолжается до настоящего времени. Это связано с появлением принципиально новых требований к герметикам. Изменение конструкции приборов, появление интегральных схем (ИС), больших интегральных схем (БИС) и сверхбольших (СБИС), повышение рабочих температур, переход на алюминиевую разводку в интегральных схемах и т. Поэтому принято говорить о поколениях герметизирующих полимерных материалов. Наиболее трудоемким является процесс создания материала для герметизации. Основными элементами, определяющими качество герметика, являются эпоксидная смола, отвердитель и наполнитель. Эпоксидные смолы принадлежат к синтетическим продуктам, появление которых дало мощный толчок развитию принципиально новых направлений использования полимерных материалов, в частности, в электронной технике. Называемые иногда эпихлоргидриновыми и этоксилиновыми эпоксидные смолы являются преимущественно полимерами продуктов конденсации эпихлоргидрина, глицерина с многоатомными спиртами или бис-фенолами. В качестве бис-фенолов чаще всего используется дифенилолпропан. Эпоксидные смолы можно рассматривать как линейные многоатомные спирты с эпоксидными группами по концам молекул. Высокая реакционная способность этих групп обуславливает возможность сочетания эпоксидных смол с различными химическими соединениями, играющими роль отверждающих и модифицирующих агентов.