TO型陶瓷外壳封接失效模式有限元分析

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2016.0015

电子与封装 ›› 2016, Vol. 16 ›› Issue (2): 9 -13. doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2016.0015

TO型陶瓷外壳封接失效模式有限元分析

司建文，郭怀新，王子良

南京电子器件研究所，南京 210016

出版日期:2016-02-20 发布日期:2016-02-20
作者简介:司建文（1982—），男，云南昆明人，2007年毕业于南京大学，获物理学硕士学位，从事微波无源电路及其封装的设计与研究。

Finite Element Analysis of Failure Mode of TO Ceramic Package

SI Jianwen, GUO Huaixin, WANG Ziliang

Nanjing Electronic Devices Institute, Nanjing 210016, China

Online:2016-02-20 Published:2016-02-20

摘要/Abstract

摘要： 针对TO型针封结构陶瓷外壳在封接过程中的开裂、变形等失效现象,采用ABAQUS有限元模拟软件,系统分析了包铜复合引线、氧化铝陶瓷环、柯伐过渡片及钢框架的应力分布规律。结果表明残余应力在陶瓷环上存在集中情况,且陶瓷内环受拉应力,极易导致瓷件微裂纹和开裂。进而解释了针封结构外壳在钎焊封接时易出现严重的因瓷件微裂纹或开裂引起的可靠性失效现象,并对类似针封结构外壳封接的可靠性评估和优化设计有一定的指导意义。

关键词: 针封结构, 外壳, 应力, 有限元

Abstract: A 3D calculating model, according to pin sealing structure, was proposed to analysize the influence of residual stress to the faults in reliability of TO ceramicpackage by using ABAQUS finite element program. Through analysis in distribution of residual stress among Kovarpin ofcopper core, ceramic ring, Kovarsheet and steelframe, the result show that the residual stress of soldering had stress concentration, which concentrated on the ceramic ring. And this stress concentration easily led the crack in ceramic. The paper gave the explanation of the fault which was because of the crack in ceramic ring after soldering. And some advisements were proposed to improve the design of similar structure to avoidfaults in reliability.

Key words: pin sealing, package, stress, finite element method

中图分类号:

TN405

司建文，郭怀新，王子良. TO型陶瓷外壳封接失效模式有限元分析[J]. 电子与封装, 2016, 16(2): 9 -13.

SI Jianwen, GUO Huaixin, WANG Ziliang. Finite Element Analysis of Failure Mode of TO Ceramic Package[J]. Electronics & Packaging, 2016, 16(2): 9 -13.

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中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

中国半导体行业协会封测分会会刊

无锡市集成电路学会会刊

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