Készítette: Fehérvári Péter Konzulens: Hajdu István Nyomtatott huzalozású szerelőlemezek mechanikai tulajdonságainak vizsgálata Készítette: Fehérvári Péter Konzulens: Hajdu István

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, MLCC delamináció, via problémák Fokozódó érzékenység mechanikai igénybevételekkel szemben Gyártás során a hőmérséklet monitorozható, a mechanikai igénybevétel, deformáció, vetemedés jelenleg még nem -> A feladat: Egy erre alkalmas in situ mérési megoldás kidolgozása

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

Mechanikai deformáció mérésének lehetőségei – Optikai mérések 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-Piezorezisztív nyúlásmérés Meander ellenállás struktúra, érzékenység fogalma, irányérzékenység K=(ΔR/R)/ε Érzékenység független a mérettől -10<K<6 (1.5-1.7 geometriai) -> fajlagos ellenállás változás jelentős lehet! Hőmérséklet függőség, (ön)kompenzáció ΔRv=ΔRM=RM*K*ε

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 („címezhetőség”!)

A tervezett mérőelrendezés paraméterei Uniaxiális Cella hosszúsága 6000 µm Cella szélessége ~1100 µm Rétegvastagság 4µm Ellenállás 125 Ω Érzékenységi faktor ~2.1 Ellenállás vezetékezés hossza 50mm Ellenállás vezetékezés szélessége 50µm Poliimid hordozó rétegvastagsága 45µm

Mérőcella FEM modellezése Termikus Mechanikai Elektromos tulajdonságok

Összefoglalás Mechanikai tulajdonságok monitorozása iránti valós igény, igazán jó megoldás nincsen a piacon Lehetséges megoldás a kidolgozott mérőhálózat NYÁK gyártásba illeszthető, tulajdonságaiban kompatibilis Lehetővé teszi folyamatparaméterek optimalizálását Segítségével megvalósítható a mechanikai eredetű kiesések minimalizálása.