350 руб
Журнал «Электромагнитные волны и электронные системы» №3 за 2014 г.
Статья в номере:
Анализ деструкции полимерного материала изделий электронной техники в условиях пространственной неоднородности температурных полей
Ключевые слова: электронная техника температурные поля надежность деструкция полимерные материалы
Авторы:
Г.В. Кузнецов - д.ф.-м.н., профессор, кафедра «Теоретическая и промышленная теплотехника», Национальный исследовательский Томский политехнический университет Е.В. Кравченко - к.т.н., доцент, кафедра «Автоматизация теплоэнергетических процессов», Национальный исследовательский Томский политехнический университет. E-mail: kevatp@tpu.ru
Аннотация:
Проведено пространственное моделирование нестационарных полей температур в типичном печатном узле электронной технике с учетом конвективного и радиационного теплообмена с внешней средой. По данным численного моделирования температурных полей определены характеристики старения полимерного материала, являющегося конструктивным элементом изделий электронной техники.
Страницы: 4-12
Список источников

  1. Bressers H.J.L., W.D. van Driel, Jansen K.M.B., Ernst L.J., Zhang G.Q. Correlation between chemistry of polymer building blocks and microelectronics reliability // Microelectronics Reliability. 2007. №47. Р. 290−294.
  2. Михайлин Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы. СПб.: Научные основы и технологии. 2008. 822 с.
  3. Горшунова В.П., Цветкова Т.Н. Конструкционные материалы современной техники. Воронеж.: ГОУВПО «Воронежский гос. техн. ун­т». 2007. С. 236.
  4. Болтон У. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты: пер. с англ. Изд. 2­е. М.: Додэка-XXI. 2007. 320 с.
  5. Уразаев В. Полимеры в радиоэлектронной промышленности // Технологии в электронной промышленности. 2005. №3. С. 8−10.
  6. Новые материалы / под ред. Ю.С. Карабасова. М.: МИСИС. 2002. 736 с.
  7. Барановский В.В. Слоистые пластики электротехнического назначения. М.: Энергия. 1976. 286 с.
  8. Братухин А.Г., Сироткин О.С., Сабодаж П.Ф., Егоров В.Н. Материалы будущего и их удивительные свойства. М.: Машиностроение. 1995. 127 с.
  9. Handbook of polymer coating for electronics: chemistry, technology and aplications / by J.J Licari, L.A. Hughes. NJ, USA: NoyesPublication. 1990. 392 p.
  10. Ершова Т. Электромагнитная изоляция узлов электронных приборов. Полимерные композиционные и компаундные материалы // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2013. Т. 125. № 3. С. 64−69.
  11. Козырев А.А., Горин Д.А., Кособудский И.Д., Микаелян Г.Т. Перспективы использования полимерных и нанокомпозитных материалов в твердотельной электронике // Нано- и микросистемная техника. 2010. № 3. С. 9−23.
  12. Карташов Э.М., Цой Б., Шевелев В.В.Структурно-статистическая кинетика разрушения полимеров. М.: Химия. 2002. 736 с.
  13. Марфин Н.И. Исследование свойств полиэтилена в условиях атмосферного старения // Электротехника. 2006. № 6. С. 27−28.
  14. Кряжев Д.В., Смирнов В.Ф. Роль факторов климатического старения в оценке устойчивости полимерных материалов к действию микроскопических грибов // Пластические массы. 2010. № 6. С. 46−48.
  15. Chaware R., Vichare N., Borgesen P., Blass D., Srihari K. Accelerated testing of flip chip underfills and the effect of moisture and temperature on the aging of underfills // Proceedings of 2004 Surface Mount Technology Association International. 2004. Р. 374−380.
  16. Кузнецов Г.В., Кравченко Е.В. Взаимосвязь характеристик деструкции типичного полимерного материала и показателей надежности функционального узла авиационной электроники // Электромагнитные волны и электронные системы. 2006. №10. С.11−17.
  17. Se Young Yang, Woon-Seong Kwon, Soon-Bok Lee Chip warpage model for reliability prediction of delamination failures // Microelectronics Reliability. 2012. №52. Р. 718−724.
  18. Fan X­J, Wang HB, Lim TB. Investigation of the underfill delamination and cracking in flip-chip modules under temperature cyclic loading // IEEE Trans Compo Pack Technol 2001. №24(1). Р. 84−91.
  19. Torrisi R.L., Maiorana R., Nicolosi R., Presti G. Catastrophic flip-chip failures at thermal cycles caused by micro-cracks in passivation layer, present only in the spacing between minimum width stripes of last metal level // Microelectronics Reliability. 2012. №52. Р. 2126−2133.
  20. Кузнецов Г.В., Кравченко Е.В. Особенности моделирования показателей надежности типичных печатных узлов РЭА при цикличной работе // Электромагнитные волны и электронные системы. 2005. №11−12. С. 19−23.
  21. Милинчук В.К.Физико-химические процессы в полимерных материалах при экспонировании на орбитальной космической станции «МИР» // Химия высоких энергий. 2009. Т. 43. № 5. С. 387−394.
  22. Старцев О.В., Никишин Е.Ф. Старение полимерных композитных материалов в условиях открытого космоса // Механика композитных материалов. 1993. № 4. С. 457−467.
  23. Милинчук В.К., Пасевич О.Ф., Клиншпонт Э.Р., Шелухов И.П., Смирнова Т.Н. Деградация полимерных материалов на низких земных орбитах // Химия высоких энергий. 2004. Т. 38. № 1. С. 10−15.
  24. Thomas O., Hunt C., Wickham M. Finite difference modelling of moisture diffusion in printed circuit boards with ground planes // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 253−261.
  25. Chan E., Yuen M. Study of interfacial moisture diffusion at Cu/Epoxy interface by FTIR-MIR technique // Proceedings of Electronic and Component and Technology Conference. 2007. Р. 1782−1787.
  26. Fan X.J., SWR Lee, Han Q. Experimental investigations and model study of moisture behaviors in polymeric materials // Microelectronics Reliability. 2009. № 49. Р. 861−871.
  27. Shirangi MH, Fan XJ, Michel B. Mechanism of moisture diffusion, hygroscopic swelling and adhesion degradation in epoxy molding compounds. // In: 41 st International Symposium on Microelectronics. 2008. Р. 1082−1089.
  28. Бартенев Г. М., Зеленев Ю. В. Физика и механика полимеров. М.: Высш. школа. 1983. 391 с.
  29. Товстоног В.А. Комплексное моделирование характеристик старения полимерных материалов // Вестник МВТУ им. Н.Э. Баумана. 2007. №3. С. 3−22.
  30. Ray BC. Temperature effect during humid ageing on interfaces of glass and carbon fibers reinforced epoxy composites // Journal of Colloid and Interface Science. 2006. № 298. Р.111−117.
  31. Скворцов А.А., Орлов А.М., Зуев С.М. К вопросу диагностики деградационных процессов в системе металл-полупроводник // Микроэлектроника. 2012. Т. 41. № 1. С. 36−46.
  32. Борисов А. А., Горбачева В. М., Карташов Г. Д., и др. Надежность зарубежной электронной базы // Успехи современной радиоэлектроники. Зарубежная радиоэлектроника. 2000. № 5. С. 34−53.
  33. Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. О возможности регулирования тепловых режимов типичного элемента радиоэлектронной аппаратуры или электронной техники с локальным источником тепла за счет естественной конвекции // Микроэлектроника. 2010. Т. 39. № 6. С. 452−467.
  34. Mattila Т.Т., Li Jue, Kivilahti J.K. On the effects of temperature on the drop reliability of electronic component boards // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 165−179.
  35. Sasse G.T., Combrié M. The temperature dependence of mixed mode degradation in bipolar transistors // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 1913−1917.
  36. Dominik Lorenz, Martin Barke. Schlichtmann Ulf. Efficiently analyzing the impact of aging effects on large integrated circuits // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 1546−1552.
  37. Paul BC, Kang K, Kufluoglu H, Alam M, Roy K. Temporal performance degradation under NBTI: estimation and design for improved reliability of nanoscale circuits // Design, automation and test in Europe (DATE). V. 1. Los Alamitos. CA. USA: IEEE Computer Society. 2006. Р. 169−174
  38. Bravaix А., Goguenheim D., Revil N., Vincent E., Varrot M. Mortini Analysis of high temperature effects on performances and hot-carrier degradation in DC/AC stressed 0.35 μm n­MOSFETs // Microelectronics Reliability. 1999. № 39. Р. 35−44.
  39. Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. Численное моделирование температурных полей узлов и блоков радиоэлектронной аппаратуры и электронной техники // Микроэлектроника. 2009. Т. 38. № 5. С. 344−352.
  40. Кузнецов Г.В., Белозерцев А.В. Численное моделирование пространственного поля температур в силовом транзисторе // Радиотехника. 2006. № 3. С. 62−66.
  41. Алексеев В.П., Кузнецов Г.В., Шлома С.В. О влиянии неоднородности температурного поля на надежность электрорадиоизделий // Успехи современной радиоэлектроники. Зарубежная радиоэлектроника. 2003. № 7. С. 48.
  42. Шленский О.Ф.,Афанасьев Н.В., Шашков А.Г. Терморазрушение материалов. М.: Энергоатомиздат. 1996. 287 с.
  43. Шленский О.Ф., Шашков А.Г., Аксенов Л.Н. Теплофизика разлагающихся материалов. М.: Энергоатомиздат. 1985. 147 с.
  44. Мадорский С. Термическое разложение органических полимеров. М.:Мир. 1967. 328 с.
  45. Журков С. Я.// Вестник АН СССР. 1968. № 3. С. 46−52.
  46. Maligno, Whalley D.C., Silberschmidt V.V. Thermal fatigue life estimation and delamination mechanics studies of multilayered MEMS structures // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 1665−1678.
  47. Tz­Cheng Chiu, Chun­Hui Chen. A numerical procedure for simulating delamination growth on interfaces of interconnect structures // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 1464−1474.
  48. Ephraim Suhir. Could electronics reliability be predicted, quantified and assured // Microelectronics Reliability. 2013. № 53. Р. 925−936
  49. Foucher B., Boullié J., Meslet B., Das D. A review of reliability prediction methods for electronic devices // Microelectronics Reliability. 2002. № 42. Р. 1155−1162.
  50. McCluskey F.P., Kweon Y.D., Lee H.J., Kim J.W., Jeon H.S. Method for assessing remaining life in electronic assemblies // Microelectronics Reliability. 2000. № 40. Р. 293−306.
  51. LV Z., Milor L., Yang S. Statistical model of NBTI and reliability simulation for analogue circuits // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 1837−1842.
  52. Xin Pan, Helmut Graeb Reliability optimization of analog integrated circuits considering the trade-off between lifetime and area // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 1559−1564.
  53. Дульнев Г. Н. Тепло- и массобмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.: Высшая школа. 1984.
  54. Самарский А.А. Теория разностных схем. М.: Наука. 1983.
  55. Пасконов В.М., Полежаев В.И, Чудов Л.А. Численное моделирование процессов тепло- и массообмена. М.: Наука. 1984.
  56. Frémont Н., Duchamp G., Gracia A., Verdier F. A methodological approach for predictive reliability: Practical case studies // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 3035−3042.
  57. Baillot, Deshayes Y., Bechou L., Buffeteau T., Pianet I., Armand C., Voillot F., Sorieul S., Ousten Y. Effects of silicone coating degradation on GaN MQW LEDs performances using physical and chemical analyses// Microelectronics Reliability. 2010. № 50. Р. 1568−1573.
  58. Foucher В. , Tomas J., Mounsi F., M. Jeremias M. Life margin assessment with Physics of Failure Tools application to BGA packages // Microelectronics Reliability. 2006. № 46. Р. 1013−1018.
  59. Schmitt Р., Pressecq F., Lafontan X., Duong Q.H., Pons P., Nicot J.M., Oudea C., Estève D., Fourniols J.Y., Camon H. Application of MEMS behavioral simulation to Physics of Failure (PoF) modeling // Microelectronics Reliability. 2003. № 43. Р. 1957−1962.
  60. Suhir E. When adequate and predictable reliability is imperative // Microelectronics Reliability. 2012. № 52. Р. 2342−2346.