ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ПОЛІІМІДНИХ КОМУНІКАЦІЙНИХ СТРУКТУР НА ПРИКЛАДІ ГНУЧКОГО ШЛЕЙФУ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(83).13693Ключові слова:
гнучка друкована плата, поліімідні комунікаційні структури, пружно-пластичні деформації, довговічністьАнотація
Найнебезпечнішим типом впливів на гнучкі шлейфи та друковані плати є пружно-пластичні деформації від багаторазових згинань або так звана малоциклова втома матеріалу. Ці деформації виникають між частками структури, які обертаються або коливаються відносно одна однієї. Предметом даного дослідження є гнучкий двошаровий шлейф. Метою даної роботи є дослідження залежності параметрів довговічності поліімідних шлейфів з мідними провідниками від конструктивно-технологічних рішень двошарових структур та розробка рекомендацій по збільшенню довговічності та стійкості гнучких структур виробів мікроелектроніки та мікроелектромеханічних систем. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішення наступних завдань: проведення аналізу даних про вплив конструктивних і технологічних факторів на напружено-деформований стан; проведення моделювання та інженерний аналіз гнучких шлейфів при силовому температурному впливі; розгляд нових конструктивно-технологічних варіантів підвищення довговічності та міцності гнучких структур; встановлення найбільш важливих факторів міцності. При вирішенні поставлених завдань була використана методологія моделювання з використанням CAD системи SolidWorks та методу скінчених елементів. Проведена оцінка із застосуванням критерію Коффіна-Менсона, який встановлює квадратичну залежність стабільності від радіусу перегину друкованої плати. В результаті проведеного дослідження розраховані та порівняні розподіл нормальних напружень, сил та згинальних моментів у шарах міді та полііміду для різних розмірів елементів. Результати представлені у вигляді діаграми нормальних напруг вздовж подовжньої осі. Встановлено, що застосування захисних поліімідних шарів підвищує довговічність мідного провідника в 1,8…2,55 рази. Діаграми розподілу напружень представлені у вигляді кольорових термограм, а розрахункові запаси міцності склали 2…5 разів. Отримані результати показують сприятливі умови для досягнення високої якості виготовлення гнучких мідно-поліімідних шлейфів та друкованих плат інтегрованих мікроелектронних пристроїв.
Посилання
Н. И. Плис, В. Г. Вербицкий, В. Д. Жора и др. Технология сборки микросхем на гибком полиимидном носителе. Технология и конструирование в электронной аппара-туре. 2010. № 5 - 6. с. 43–45.
Плоский з’єднувач електронних пристроїв з нульовою силою вставки: патент № 103402 України на корисну модель / Ю. І. Богдан, Н. П. Демська, В. В. Невлюдова, В. А. Палагін, Є. А. Разумов-Фризюк, В. І. Роменський; заявл. 10.07.2015; опубл. 10.12.2015, Бюл. № 23. 3 с.
Исследование зависимости максимального перегрева радиоэлектронного аппа-рата от его параметров / [В. В. Семенец, А. М. Синотин, Т. А. Колесникова та ін.]. // Сис-теми обробки інформації. – 2018. – №4. – С. 29–34.
Гуськов, Г. Я. Монтаж микроэлектронной аппаратуры [Текст] : учеб. пособие /
Г.Я. Гуськов, Г.А. Блинов, А.А. Газаров. – М.: Радио и связь, 1986. – 175 с.
І.Ш. Невлюдов, В.М. Борщов, І.Т. Тимчук, М.А. Проценко, Н.П. Демська / Новітні конструктивно-технологічні рішення надлегких детекторних модулів для фізичних екс-периментів // Innovative technologies and scientific solutions for industries. 2018. No. 5 (3). – С. 67-78
Невлюдов І.Ш. Мікросистемна техніка та нанотехнології: Монографія / І.Ш. Нев-людов, В.А. Палагін. – Киев, НАУ 2017. – 528 c.
Жуков, A. A. Энергетические характеристики поверхностей и адгезионная проч-ность полиимидных покрытий на гидрофильных подложках в технологии микроэлект-роники [Текст] / А. А. Жуков // Электронная техника. – 2001. – Сер. 3, №155. – С. 59-62.
Исследование влагопоглащения полиимидных покрытий и свободных пленок ме-тодом ИК-спектроскопии. Новые материалы и технологии НМТ-98 [Текст] : тез. докл. науч. практ. конф. (окт. 1998) / отв. ред. Б. Н. Дунаев. – Москва : САА, 1998. – 282 с.
Разумов-Фризюк Е. А., Невлюдова В. В., Демская Н. П. и др. Оценка влияния ме-ханических воздействий на гибкие печатные платы // Problems of Friction & Wear. – 2016. – Т. 1. – №. 70. – С. 143-149
Притчин С. Е., Гуріна Д. В., Демська Н. П. Методи контролю якості гнучких структур // Radioelectronics & Informatics journal. 2016. №3. С. 3-6.
