微帶隔離器焊接失效機(jī)制的分析和仿真.pdf

1、本文通過(guò)對(duì)微波鐵氧體基片與底板的焊接失效進(jìn)行分析，對(duì)焊接后基片破裂、薄膜微帶電路膜層脫落和產(chǎn)品電氣性能不合格等失效進(jìn)行原因分析。
　　1、基片破裂的原因?yàn)椋?br>　　1)基片本身質(zhì)量問(wèn)題；
　　2)基片在加工、制作或焊接過(guò)程中，會(huì)有各種應(yīng)力存在，當(dāng)應(yīng)力釋放，超過(guò)基片的承受能力時(shí)就會(huì)斷裂。這些應(yīng)力主要包括：
　　將大基片切割為若干小基片的過(guò)程，導(dǎo)致基片邊緣存在應(yīng)力；焊接前對(duì)基片進(jìn)行的打磨，使基片邊緣存在應(yīng)力；焊接空洞、

2、基片及底板間由于熱膨脹系數(shù)的不同，形成應(yīng)力。
　　3)底板焊接面的表面不平度較大，導(dǎo)致焊接過(guò)程中基片斷裂。
　　2、當(dāng)薄膜與基底界面之間的化學(xué)鍵合力較低時(shí)主要依靠物理結(jié)合力和機(jī)械結(jié)合力進(jìn)行結(jié)合。在焊接過(guò)程中，薄膜與基底界面之間的結(jié)合力產(chǎn)生劇烈變化，降低至小于薄膜的張力時(shí)，微帶電路脫落。
　　3、焊接過(guò)程中形成的空洞，由于大小及位置的影響，導(dǎo)致基片微波接地不好，造成器件電氣性能異常。
　　根據(jù)焊接失效的原因分析，采

3、用以下措施避免失效出現(xiàn)：
　　1、底板盡量選用與基片線脹系數(shù)接近的材料加工，并對(duì)其表面不平度加以控制；
　　2、在焊接工藝中控制焊接升、降溫速度，以減少焊接殘余應(yīng)力，或采用共晶爐焊接工藝，以盡量減少焊接空洞的大小和數(shù)量；
　　3、濺射工藝中，采用拋光襯底、制作面心立方結(jié)構(gòu)的TaN薄膜降低薄膜內(nèi)應(yīng)力及在薄膜與襯底界面兩側(cè)原子之間形成化學(xué)鍵合的方法，保證電路與基片的附著力；電鍍金工藝中，采用電鍍前對(duì)基片表面兩次擦洗工藝方法