瞬时大电流下微机电引信硅通孔封装的失效机理与实验研究

摘要

随着引信向微型化、智能化、灵巧化发展,对引信采用三维封装是实现其小型化最为前景的技术.硅通孔(TSV)是三维封装的关键技术,广泛应用在微机电系统(MEMS)的集成中,具有封装尺寸小和能量消耗低的优点.研究了一种应用于MEMS引信的TSV三维封装技术,该MEMS引信的工作模式要求TSV在引信起爆控制时的瞬时大电流冲击下,电阻改变量在规定允许的范围内.利用有限元分析软件计算TSV在瞬时大电流下的升温曲线,并进行分组实验,对TSV分别施加40 V、330 μF电容放电条件,10V、330 μF电容放电条件和4V、100 μF电容放电条件.通过对比仿真结果与实验结果,得到TSV的潜在的失效模式和其承载瞬时大电流的能力.通过上述结论分析得出在10 V、330 μF电容放电条件和4V、100 μF电容放电条件下,TSV封装技术可以满足MEMS引信的正常工作.