Dynamic temperature states in thick – film microelectronics elements

Abstract

Описано теоретичний аналіз (порівняний з екмпериментальними дослідженнями) динамічних температурних станів багатошарових мікросхем (виготовлених за технологіями низько- і високотемпературної кераміки). Температура має важливе значення в безвідмовній роботі електронних пристроїв (для прикладу, в газових сенсорах, виготовлених за товстоплівковою технологією, температура визначає основні параметри, такі як чутливість і селективність) і значно підвищує ризик появи дефектів у структурах. Наведено базові моделі та процедуру розв’язання системи рівнянь. Розв'язок для типової товстоплівкової структури порівнювали з експериментальними даними. Розглянуто багато факторів, які впливають на точність отриманих результатів. The theoretical analysis (compared with experimental investigations) of dynamic temperature states in layer microcircuits (made in LTCC or HTC technology) has been described in the paper. Temperature plays a very important role in proper operation of microelectronic devices (for example in gas sensors – made in thick-film technology – it determines the basic parameters like sensitivity and selectivity) and significantly increases the risk of various defects. The basic models and solution procedures of analytical equations system have been presented. The solution for the typical thick-film structure (active layer placed on alumina substrate) has been compared with the experimental results. The many factors which have influence on accuracy of obtained results have been taken into consideration and discussed. The results of analysis can be used in researches with reliability and tolerance aspect of microsystems (intensity of degradation processes) as well as in determination of thermal properties of the designed systems.