Трещиноватость (фиссирование) — это дефект микроструктуры в виде образования микро- или макротрещин в проводящих или диэлектрических слоях, сформированных методом нанесения пасты с последующим высокотемпературным обжигом. Дефект возникает из-за механических напряжений, превышающих предел прочности материала плёнки.
Физические причины возникновения
Основной причиной является несоответствие коэффициентов термического расширения (КТР) материала слоя и подложки. В процессе охлаждения после спекания разница в усадке приводит к возникновению растягивающих или сжимающих напряжений в плёнке. Дополнительными факторами служат остаточные напряжения от усадки связующего при сушке, а также внутренние напряжения, обусловленные фазовыми превращениями в материале при обжиге. В контексте производства печатных плат и гибридных сборок это явление требует контроля на этапе выбора материалов и отработки технологического режима.
Типы и последствия
Различают сетчатые микротрещины, которые снижают электропроводность и механическую целостность слоя, и сквозные макротрещины, приводящие к обрыву цепи или пробою диэлектрика. Дефект часто имеет скрытый характер и может проявиться в процессе последующего термоциклирования или механического воздействия на изделие, что напрямую влияет на надёжность.
Методы контроля и предотвращения
Для выявления трещиноватости применяют методы неразрушающего контроля. Автоматизированная оптическая инспекция эффективна для обнаружения поверхностных дефектов. Сканирующая акустическая микроскопия используется для диагностики скрытых трещин в объёме керамических или ламинированных структур. Профилактика дефекта достигается путём подбора совместимых пар материалов с близкими КТР, оптимизации температурного профиля обжига (скоростей нагрева и охлаждения), использования паст с модифицированным составом и контроля геометрии печатных проводников.
Источники: Определение и описание дефекта основаны на терминологии стандарта IPC-T-50 «Terms and Definitions for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits». Требования к целостности проводящих слоёв и диэлектриков регламентированы в стандартах IPC-6012 и IPC-4101. Физические основы процесса изложены в технологических руководствах по толстоплёночной микроэлектронике