隨著半導體技術的發(fā)展,使得電子設備在各行各業(yè)中扮演著越來越重要的角色,與人們的生活密不可分。大量電子設備的使用,相應的也就帶來諸多的問題,比如電子垃圾的增長,個人信息的泄漏等。而瞬態(tài)電子技術正是解決這些問題的關鍵和未來,瞬態(tài)電子是指具有某種功能的電路或者電子器件能夠接收外來的特定刺激信號,并能夠及時做出反應,如完成自我損壞,或破壞主要電路功能;另一方面,瞬態(tài)電子也指那些在特定環(huán)境中實現(xiàn)部分甚至完全降解的器件和電路。目前的瞬態(tài)電子技術一般基于新型可降解襯底材料和先進的工藝,且其一般結構簡單、功能單一,無法實現(xiàn)硅襯底芯片的復雜功能。本文提出了一種硅襯底結構的裂解型器件,主要研究內(nèi)容如下:在斷裂理論的基礎上,對硅片背部填充金屬引入應力的方案進一步研究,發(fā)現(xiàn)其引入的應力不足以使得硅片斷裂或實現(xiàn)多塊碎裂。由此提出了引入膨脹性能更高的微球作為填充物,以增大應力實現(xiàn)器件的失效,并進行了實驗驗證。在溫度達到微球的觸發(fā)溫度時,熱微球膨脹所帶來的應力能夠使得刻有凹槽的300μm硅片斷裂。并對不同種類的熱微球的膨脹性能做了鑒定,并考察了其低溫和溫度循環(huán)處理下的可靠性。在可降解瞬態(tài)電子中,提出了將微球膨脹材料埋置于可水解的封裝材料中的方案,并通過制作帶有凹槽的模具進行實驗模擬,對其工藝制作進行了可行性分析;并對熱膨脹微球的熱源進行分析討論,通過實驗驗證了使用電熱絲的方式,即將電能轉化為熱能,提供給熱微球使其能吸收足夠的熱達到體積膨脹的目的,并實現(xiàn)了硅片失效的結果。使用ABAQUS軟件對熱微球在相同埋置體積,不同埋置形狀下產(chǎn)生應力的模擬,并確定了使用方柱體的埋置方式。最后使用水溶性的封裝材料,硅片和膨脹微球完成了可降解瞬態(tài)器件的失效過程模擬。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN304.12
【部分圖文】：

基于吸水材料的瞬態(tài)電子[3]

硅基PIN二極管陣列在55℃的酸中分解[5]

可降解的瞬態(tài)射頻系統(tǒng)工作指示和在去離子水中溶解圖
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本文編號：2850864