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结构可靠性设计

发布时间:2012/5/6 15:16:42 访问次数:869

    声表面波器件结构见图9.9。由图可见,声表面WM8786GEDS波器件主要由芯片、外壳构成,芯片通过粘接材料与外壳结为一体,器件是无源的。因此,结构可靠性设计应围绕外壳的结构、芯片的粘接、摆放以及键合等进行。通过结构可靠性设计,不仅使器件的外形尺寸、重量满足合同要求,而且要有足够的强度,保证器件在机械环境应力作用下也能稳定可靠地工作,提高器件环境适应能力,达到消除或控制声表面波器件失效模式的目的。

                     
    1.抗力学应力设计
    结构示意图    力学应力对声表面波器件可靠性影响主要是芯片和引线的断裂、脱落等。在声表面波器件抗力学应力设计中,应尽量采用标准外壳封装结构,因为它们的可靠性是经过大量试验和现场使用验证的,且由成熟的工艺和设备来实现。
    采用非标准外壳封装结构或采用新的结构时,应积极借鉴国内外新成果,在满足体积、重量、成本要求的情况下,对外壳应选择高强度无损材料,金属表面采用先进工艺进行强度处理等,加强其强度和刚度;芯片粘贴选择适当的黏接材料和工艺,选择适当的摆放位置,与外壳帽间隔一定距离,同时便于芯片的键合;尽量缩短内引线长度,甚奎取消内引线。由于当器件固有振动频率与使用时的振动频率相同时会发生共振现象,共振时设计的强度和刚度再高也无济于事。因此必须防止器件,尤其是芯片尺寸较大的器件发生共振。此外,还可采用加强结合部位强度、减小或消除悬空结构、小型化刚性化等设计,使器件的固有频率远离使用时的振动频率。设计时除根据要求合理确定设计方案外,还应通过设计环境模拟试验来验证在研产品的抗力学能力和暴露设计缺陷,以不断改进和完善。
     2.冗余设计
     声表面波器件的局部结构薄弱引起的失效模式可以用冗余设计方法进行控制。失效模型是串联的用并联冗余结构控制;失效模型是并联的用串联冗余结构进行控制。例如引线断裂的失效模式是属于串联型的,故可用并联的两条引线结构来控制。
    虽然,声表面波器件的内引线断裂失效模式可考虑采用并联的两条引线结构来控制。但实际应用较少,一是因为声表面波器件芯片上的键合区所限,二是顾虑断裂的引线在器件内腔可能会误搭误接引起或造成新的失效。

    声表面波器件结构见图9.9。由图可见,声表面WM8786GEDS波器件主要由芯片、外壳构成,芯片通过粘接材料与外壳结为一体,器件是无源的。因此,结构可靠性设计应围绕外壳的结构、芯片的粘接、摆放以及键合等进行。通过结构可靠性设计,不仅使器件的外形尺寸、重量满足合同要求,而且要有足够的强度,保证器件在机械环境应力作用下也能稳定可靠地工作,提高器件环境适应能力,达到消除或控制声表面波器件失效模式的目的。

                     
    1.抗力学应力设计
    结构示意图    力学应力对声表面波器件可靠性影响主要是芯片和引线的断裂、脱落等。在声表面波器件抗力学应力设计中,应尽量采用标准外壳封装结构,因为它们的可靠性是经过大量试验和现场使用验证的,且由成熟的工艺和设备来实现。
    采用非标准外壳封装结构或采用新的结构时,应积极借鉴国内外新成果,在满足体积、重量、成本要求的情况下,对外壳应选择高强度无损材料,金属表面采用先进工艺进行强度处理等,加强其强度和刚度;芯片粘贴选择适当的黏接材料和工艺,选择适当的摆放位置,与外壳帽间隔一定距离,同时便于芯片的键合;尽量缩短内引线长度,甚奎取消内引线。由于当器件固有振动频率与使用时的振动频率相同时会发生共振现象,共振时设计的强度和刚度再高也无济于事。因此必须防止器件,尤其是芯片尺寸较大的器件发生共振。此外,还可采用加强结合部位强度、减小或消除悬空结构、小型化刚性化等设计,使器件的固有频率远离使用时的振动频率。设计时除根据要求合理确定设计方案外,还应通过设计环境模拟试验来验证在研产品的抗力学能力和暴露设计缺陷,以不断改进和完善。
     2.冗余设计
     声表面波器件的局部结构薄弱引起的失效模式可以用冗余设计方法进行控制。失效模型是串联的用并联冗余结构控制;失效模型是并联的用串联冗余结构进行控制。例如引线断裂的失效模式是属于串联型的,故可用并联的两条引线结构来控制。
    虽然,声表面波器件的内引线断裂失效模式可考虑采用并联的两条引线结构来控制。但实际应用较少,一是因为声表面波器件芯片上的键合区所限,二是顾虑断裂的引线在器件内腔可能会误搭误接引起或造成新的失效。

相关技术资料
5-6结构可靠性设计

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