多层芯片键合界面的可靠性仿真分析

发布时间：2024-06-08 04:43

　　为了提高芯片的集成度,采用三维堆叠,通过硅通孔(TSV)实现了芯片的垂直互联,能有效地增大集成度,采用键合技术实现三维集成互联,实现芯片的结构互联和电学互联,使用计算机模拟仿真键合工艺,可以有效地分析其可靠性并降低设计成本。通过COMSOL软件对双层芯片的键合工艺模拟仿真,并在工作温度下对可靠性进行分析。对两个含直径为14μm的TSV的芯片进行中间层为苯并环丁烯(BCB)的键合仿真。仿真结果表明:二层芯片所能承受的最大剪切力为20MPa,拉伸力为0. 45 N,与常见的焊接结果一致。仿真结果可以在一定程度上模拟键合界面的可靠性。在此基础上,模拟了不同间距,不同焊盘大小、不同焊接材料下的键合区域可靠性情况,并通过对Von mesis应力的观察,发现焊盘距离为25μm时,焊接可靠性最好;铜锡共晶焊接在焊盘半径较大时,可靠性高于铜-铜直接焊接。

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【文章目录】：
0 引言
1 芯片键合的模型
2 键合拉伸强度与剪切强度
3 键合的热应力可靠性
    3.1 键合热应力可靠性的理论分析
    3.2 焊盘所受热应力随距离的变化
    3.3 焊盘所受电应力随距离的变化
    3.4 焊盘所受热电应力随焊盘大小的变化
4 结论



本文编号：3991473