Важными факторами надежности и прочности микроэлектронных модулей являются конструкция и технология паяного и клеевого соединений, упругие прочностные и пластические свойства материалов кристалла кремния, припоя и клеевого шва. Многослойные конструкции соединений элементов в микроэлектронных модулях должны обеспечивать снижение массогабаритных характеристик и эффективный теплоотвод. В работе проведено моделирование напряженно-деформированного состояния соединений элементов в микроэлектронных модулях. Показано, что в олово-висмутовом припое напряжения в материалах сборки распределяются более равномерно и их значения ниже, чем при использовании припоев ПОС61 и ПОЦ: в кремнии на 5-30 %, в медном проводнике на 20-90 %. Выяснено, что в условиях эксплуатации и испытаний при повышенных температурах напряжение в припое ПОВи ниже, чем в припоях ПОС61 и ПОЦ, в 1,5 и 2,2 раза соответственно. Установлено, что эпоксидный клей холодного отверждения имеет хорошую адгезию к различным конструктивным материалам и долговечность, а технологический процесс характеризуется низкой трудоемкостью. Определена оптимальная толщина клеевого шва (50-200 мкм) и медного проводника (20 мкм). Даны рекомендации по проектированию микросоединений микроэлектронных модулей.
1. Симонов Б.М., Бритков О.М., Тимошенков А.С. Конструкции и технологии изготовления ком-понентов и узлов электронных средств: учеб. пособие / под ред. С.П. Тимошенкова. – М.: МИЭТ, 2018. – 232 с.
2. Кузнецов О.А., Погалов А.И., Сергеев В.С. Прочность элементов микроэлектронной аппаратуры. –
М.: Радио и связь, 1990. – 144 с.
3. Пицык В.С., Муравьев В.И., Саблин П.А., Евстигнеев А.И. Методика расчета площади физиче-ского контакта при изготовлении неразъемных соединений в условиях тугой посадки: сб. «Металлургия: технологии, инновации, качество» / под общ. ред. Е.В. Протопопова. – Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2015. – С. 194–200.
4. Справочник по пайке / под ред. И.Е.Петрунина. – М.: Машиностроение, 2003. – 480 с.
5. Неметаллические конструкционные материалы / Ю.В. Антипов, П.Г. Бабаевский, Ф.Я. Бородай и др. // Машиностроение: энциклопедия / под ред. А.А. Кулькова. – М.: Машиностроение, 2005. –
Т. II-4 – 464 с.
6. Копаев Б.В., Андреева Л.П. Пластическая деформация паяного шва нахлесточного соединения // Заготовительные производства в машиностроении. – 2016. – № 6. – С. 7–12.
7. Андреева Л.П., Копаев Б.В. Влияние толщины материала на прочность паяного нахлесточного соединения // Заготовительные производства в машиностроении. – 2016. – № 12. – С. 15–17.
8. Полянский А.М., Полянский В.М. Прочность и излом паяного шва как показатели качества пая-ного соединения // Сварка и диагностика. – 2014. – № 3. – С. 57–60.
9. Ивашко А.И., Крымко М.М. Влияние материалов припоя на параметры силовых полупроводни-ковых приборов // Электронная техника. Сер. 2: Полупроводниковые приборы. – 2016. – № 3 (242). –
С. 14–20.
10. Погалов А.И., Грушевский А.М., Блинов Г.А., Титов А.Ю. Термомеханическая прочность мате-риалов паяных соединений многокристальных модулей памяти // Изв. вузов. Электроника. – 2009. –
№6 (80). – С. 3–9.
11. Погалов А.И., Блинов Г.А., Чугунов Е.Ю. Моделирование клеевых соединений для обеспечения надежности трехмерных микроэлектронных модулей // Изв. вузов. Электроника. – 2018. – Т. 23. – №1. –С. 23–31.