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热学性能对可靠性的影响与控制

发布时间:2012/5/7 19:44:58 访问次数:517

    外壳热学性能对声表面波LMX2330器件可靠性的影响主要有:
   (1)外壳材料的热膨胀系数匹配
   热膨胀系数不匹配会使声表面波器件外壳底座和帽或盖板的尺寸与装配关系发生变化,热变形产生的额外应力,将成为潜在的失效因素。因此,声表面波器件外壳底座、帽或盖板材料的热膨胀系数应相互匹配。
    声表面波器件常用外壳底座材料为4J42铁镍合金或KOVAR合金,以及氧化铝陶瓷,金属焊环大多采用热膨胀系数与其匹配的4J42铁镍合金或KOVAR合金。由于帽或盖板的热膨胀系数主要取决于帽或盖板基础材料,金属焊环的热膨胀系数决定帽或盖板基础材料。
    (2)焊接温度
    声表面波器件对于高温比较敏感,器件封装时的高温能使粘接材料发生变化,导致弹性降低,引起抗振能力减弱,甚至芯片开裂器件失效。封焊时温升过高,有时还会使底座与焊环因应力而开裂,甚至使焊环金属化脱落等,造成整个器件报废。因此,应设法降低焊接熔点温度。
    降低焊接熔点温度可采取:
    ①选择封装过程温升较低的封装方式,如平行缝焊。
    ②选择熔点低的帽或盖板的镀层材料和镀涂方式。
    有试验表明,化学镀涂镍磷合金(磷含量12. 4Wt%)可达到最低熔点温度为880℃。与KOVAR合金材料的熔点温度1460℃、4J42铁镍合金材料的熔点温度1440℃相比大幅降低。
    外壳热学性能对声表面波LMX2330器件可靠性的影响主要有:
   (1)外壳材料的热膨胀系数匹配
   热膨胀系数不匹配会使声表面波器件外壳底座和帽或盖板的尺寸与装配关系发生变化,热变形产生的额外应力,将成为潜在的失效因素。因此,声表面波器件外壳底座、帽或盖板材料的热膨胀系数应相互匹配。
    声表面波器件常用外壳底座材料为4J42铁镍合金或KOVAR合金,以及氧化铝陶瓷,金属焊环大多采用热膨胀系数与其匹配的4J42铁镍合金或KOVAR合金。由于帽或盖板的热膨胀系数主要取决于帽或盖板基础材料,金属焊环的热膨胀系数决定帽或盖板基础材料。
    (2)焊接温度
    声表面波器件对于高温比较敏感,器件封装时的高温能使粘接材料发生变化,导致弹性降低,引起抗振能力减弱,甚至芯片开裂器件失效。封焊时温升过高,有时还会使底座与焊环因应力而开裂,甚至使焊环金属化脱落等,造成整个器件报废。因此,应设法降低焊接熔点温度。
    降低焊接熔点温度可采取:
    ①选择封装过程温升较低的封装方式,如平行缝焊。
    ②选择熔点低的帽或盖板的镀层材料和镀涂方式。
    有试验表明,化学镀涂镍磷合金(磷含量12. 4Wt%)可达到最低熔点温度为880℃。与KOVAR合金材料的熔点温度1460℃、4J42铁镍合金材料的熔点温度1440℃相比大幅降低。

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