Nyomtatott huzalozású szerelőlemezek mechanikai viselkedésének vizsgálata Készítette: Fehérvári Péter Konzulens: Dr. Sinkovics Bálint

A probléma aktualitása •Növekvő integráltság, egyre több technológiai lépés •MEMS alkatrészek egyre gyakoribb elterjedése •Lehetséges hibák: MEMS struktúrák törése, forraszkötések sérülése, nagyméretű SMD alkatrészek sérülése •Fokozódó érzékenység mechanikai igénybevételekkel szemben •Gyártás során a hőmérséklet monitorozható, a mechanikai igénybevétel, deformáció, vetemedés jelenleg még nem

Mechanikai és szilárdságtani alapok •Feszültség, relatív megnyúlás, Young modulus, Poisson tényező •3D esetben Hooke törvény

Mechanikai deformáció mérésének lehetőségei – Optikai mérések 1. •Működési elv szerint (optikai, röntgensugaras, koordinátamérők, elektromos tulajdonságok változásán alapuló [kapacitív, rezisztív]) •Mérés helye szerint (pontbeli „full field”) •Alkalmazhatóság (in situ laboratóriumi környezetben)

Mechanikai deformáció mérésének lehetőségei – Optikai mérések 2.

Mechanikai deformáció mérésének lehetőségei- Piezorezisztív nyúlásmérés •Meander ellenállás struktúra, érzékenység fogalma, irányérzékenység •K=(ΔR/R)/ε •Érzékenység független a mérettől •-10 fajlagos ellenállás változás jelentős lehet! •Hőmérséklet függőség, (ön)kompenzáció ΔRv=ΔRM=RM*K*ε

•Ellenállás nagy pontosságú mérése – 4 vezetékes mérés •Nyúlásmérő bélyegek típusai. Térbeli orientáció, planáris, réteges struktúrák

Nyomtatott huzalozású szerelőlemezek deformációjának mérése együttlaminált nyúlásmérő ellenállás hálózat segítségével

A tervezés szempontjai •X és Y irányú nyúlásmérés megvalósítása •FR4 NYÁK gyártási technológiába illeszkedő •Termomechanikai kompatibilitás a szerelőlemezzel •Környezeti hatásokkal szemben robosztus mérés •A szerelőlemez tulajdonságait lényegesen ne módosítsa •Gyártósori körülmények közt in situ mérésre alkalmas legyen •Időmultiplexelt adatrögzítéssel real time mérés az egész felszínen

A tervezett mérőelrendezés paraméterei Uniaxiális Cella hosszúsága6000 µm Cella szélessége~1100 µm Rétegvastagság4µm Ellenállás125 Ω Érzékenységi faktor~2.1 Ellenállás vezetékezés hossza50mm Ellenállás vezetékezés szélessége 50µm Poliimid hordozó rétegvastagsága 45µm

Mérőcella FEM modellezése •Termikus •Mechanikai •Elektromos tulajdonságok