霍尔传感器胶水固化过程中的芯片应力研究

摘要

本文浅析变速箱霍尔型位置传感器在胶水固化过程中的应力对芯片的影响，论证设计的可靠性。传感器在固化过程中遵循能量守恒定律，温箱是总热量源，胶水固化吸收一部分热能，另外一部分热能积聚在传感器内部，造成温度变化，根据热力学公式，应力的产生与温度变化，固化程度有关，故根据能量守恒公式，化学反应速率公式，热力学公式可以模拟仿真出温度随时间的变化率，固化度随时间的变化度，应力随时间的变化。最后将仿真数据与实验测得的数据进行对比，仿真出来的应力换算成作用在芯片表面的作用力为67N，小于芯片正常工作时的承受的作用力500N，大于用压力传感器检测到固化过程中4N的作用力。同时根据仿真结果，获得固化过程中的温度随时间的变化关系，固化率随时间的变化关系，前0—60min中内温度变化较为缓慢，温度变化量约为70℃，固化程度较快，达到70％，故生产过程中，温箱可采取低温控制，60-120min时间段内，温度变化较为快速，温度变化约为100℃，胶水的固化困难，速率较慢，约为30％，温箱采取高温控制。结论：项目A项目位置传感器的胶水固化过程中的应力满足设计要求。