KISAH SUKSES PELANGGAN
Mengoptimalkan Produksi Perangkat Semikonduktor dengan Bantuan Analisis Termal dan Rheologi
Laporan Lapangan oleh Dr. Christian Dreier dan Dr. Sven Hüttner, Insinyur Pengembangan di Vishay Semiconductor GmbH
Dalam hal menganalisis sifat mekanik dan perilaku viskoelastik polimer dalam berbagai kondisi serta membuat prediksi yang andal tentang kinerja dan daya tahan jangka panjangnya, instrumen analitik dari NETZSCH Analyzing & Testing biasanya selalu tersedia.
Baca Kisah Sukses Pelanggan kami yang baru untuk mempelajari bagaimana Vishay Semiconductor GmbH menggunakan NETZSCH penganalisis mekanis-dinamis (DMA) dan rheometer rotasi Kinexus untuk memprediksi masa pakai dan stabilitas bahan polimer yang digunakan dalam perangkat semikonduktor.
Di Rumah Sendiri di Industri Semikonduktor Global
Vishay adalah produsen semikonduktor diskrit dan komponen elektronik pasif yang terkenal secara global. Komponen-komponen ini digunakan di berbagai sirkuit elektronik, terutama di pasar otomotif, industri, elektronik konsumen, dan medis. Mereka mewujudkan fondasi Vishay sebagai DNA teknologi ®.
Selain lokasi Selb, Vishay juga memiliki fasilitas manufaktur lainnya di Jerman. Di Heilbronn, misalnya, Vishay Semiconductor GmbH memproduksi semikonduktor untuk aplikasi optoelektronik. Ini termasuk sensor optik untuk pengukuran cahaya dan jarak, LED inframerah, pemancar dan penerima, dan optocoupler. Yang disebut "ujung depan", yang mencakup produksi chip semikonduktor, terletak di Heilbronn. "Ujung belakang", di mana chip semikonduktor diintegrasikan ke dalam paket, terletak di Malaysia dan Filipina, di antara tempat-tempat lain.
Perangkat Semikonduktor Penghasil Cahaya Inframerah
Pemancar inframerah TSAL4400 dalam desain tradisional 3-mm dan LED IR berkinerja tinggi dari seri VSMA ditampilkan di sini sebagai contoh.
Bagian optik aktif dari komponen ini adalah chip semikonduktor penghasil cahaya inframerah yang terbuat dari galium arsenida. Sambungan listrik dicapai melalui strip logam atau kaki yang digunakan untuk membuat kontak. Untuk melindungi semikonduktor secara optimal dari kerusakan, semikonduktor ini dikemas dalam paket polimer.
Karakterisasi Mekanik dan Viskoelastik Bahan Polimer
Interaksi bahan yang digunakan sangatlah penting, bahkan dalam komponen LED 3 mm yang sederhana seperti ini, karena hal ini menentukan stabilitas komponen dalam menghadapi tekanan termal dan mekanis, serta pada akhirnya, masa pakai komponen tersebut. Komponen elektronik tertentu harus mampu bertahan pada suhu antara -55°C dan 125°C tanpa masalah. Khususnya dengan bahan epoksi atau silikon yang tidak terisi, penting untuk menyesuaikan ekspansi termal, tetapi hal ini tidak selalu memungkinkan. Namun demikian, bahan-bahan tersebut harus digunakan, karena hanya bahan-bahan ini yang memberikan transparansi yang diperlukan dan kekuatan mekanis yang diinginkan. Penggunaan bahan pengisi untuk memperbaiki sifat mekanis akan berdampak negatif pada transmisi cahaya optik.
Tujuan kami adalah untuk memprediksi masa pakai dan stabilitas (tanpa retak atau debonding) bahan polimer dan oleh karena itu, komponen kami. Pengetahuan ini sangat berharga dalam pengembangan komponen dan dalam evaluasi bahan baru. Untuk tujuan ini, kami menggunakan NETZSCH Kinexus Lab+ rotational rheometer dan NETZSCH DMA 242 E Artemis untuk karakterisasi yang lebih tepat.
DMA (Dynamic Mechanical Analysis) digunakan untuk menentukan parameter seperti modulus Young dan Modulus kentalModulus kompleks (komponen kental), modulus kehilangan, atau G'', adalah bagian "imajiner" dari sampel dari keseluruhan modulus kompleks. Komponen kental ini menunjukkan respons seperti cairan, atau di luar fase, dari sampel yang sedang diukur. modulus kehilangan atau suhu transisi kaca yang terkait. Selain itu, pengukuran DMA yang bergantung pada frekuensi dan suhu dapat digunakan untuk membuat kurva master yang terkait.
Untuk tujuan ini, sampel diukur dengan NETZSCH Artemis DMA dalam rentang suhu dari -40°C hingga +200°C dalam mode pembengkokan 3 titik pada berbagai frekuensi.
Analisis dan Prediksi Lebih Lanjut dengan NETZSCH Proteus®
Spektrum yang terukur diproses secara langsung dalam perangkat lunak NETZSCH Proteus® untuk menghasilkan kurva master Cole-Cole.
Dengan menggunakan kurva master dan faktor pergeseran waktu-suhu, perilaku RelaksasiKetika regangan konstan diterapkan pada senyawa karet, gaya yang diperlukan untuk mempertahankan regangan tersebut tidak konstan tetapi berkurang seiring waktu; perilaku ini dikenal sebagai relaksasi tegangan. Proses yang bertanggung jawab atas relaksasi tegangan dapat bersifat fisik atau kimiawi, dan dalam kondisi normal, keduanya akan terjadi pada waktu yang sama. relaksasi sampel dapat diekstrapolasi dalam jangka waktu yang panjang. Diasumsikan bahwa sifat material pada frekuensi tinggi sesuai dengan sifat material pada suhu rendah dan sebaliknya. Dengan cara ini, sifat material ditentukan dari kurva master dan faktor perpindahan yang diukur dalam perangkat lunak untuk membuat prediksi yang lebih akurat untuk simulasi elemen hingga, misalnya.
Analisis ini, yang secara langsung didukung oleh perangkat lunak pengukuran NETZSCH Proteus® , memungkinkan kita untuk menghitung dan mensimulasikan parameter yang bergantung pada waktu seperti perilaku RelaksasiKetika regangan konstan diterapkan pada senyawa karet, gaya yang diperlukan untuk mempertahankan regangan tersebut tidak konstan tetapi berkurang seiring waktu; perilaku ini dikenal sebagai relaksasi tegangan. Proses yang bertanggung jawab atas relaksasi tegangan dapat bersifat fisik atau kimiawi, dan dalam kondisi normal, keduanya akan terjadi pada waktu yang sama. relaksasi dan mulur pada masing-masing komponen. Hal ini kemudian dapat dirancang untuk menghindari titik lemah atau untuk menemukan bahan berkinerja tinggi.
Dalam sejarah panjang kami dengan instrumen NETZSCH, kami sangat menghargai keandalan instrumen analitik dan kualitas dukungannya. Hasil yang sangat baik sering kali dapat dicapai dengan menggabungkan pertanyaan yang menarik dengan kualitas teknis yang tinggi dan keahlian staf laboratorium NETZSCH.
Dr. Christian Dreier dan Dr. Sven Hüttner, terima kasih banyak atas wawasan yang menarik dalam pekerjaan penelitian Anda!