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三维封装TSV结构热失效性分析

         

摘要

随着集成电路向低功耗、小体积、高集成度方向发展,二维平面集成逐渐面临挑战.硅通孔(Through Silicon Via,TSV)能够实现芯片上下垂直互连,减小引线布线长度,是三维集成技术中的关键步骤.通过有限元仿真软件(Comsol Multiphysic)对TSV-Cu模型进行了热力学仿真,对比了不同电流密度下TSV-Cu的应力-应变与热膨出结果.通过热循环试验观察TSV-Cu界面形貌的变化,发现由于热失配的原因,氧化硅绝缘层与中心铜柱界面处存在不可逆的缝隙.根据有限元仿真与热循环试验,可以得到不同的工作电流会导致不同的温度分布规律,进而导致不同的应力分布与结构形变,能够为TSV结构工作环境的设定与监测提供指导.

著录项

  • 来源
    《电子与封装》 |2021年第9期|9-14|共6页
  • 作者单位

    中国科学院半导体研究所 北京100083;

    中国科学院大学材料与光电研究中心 北京100049;

    中国科学院半导体研究所 北京100083;

    中国科学院大学材料与光电研究中心 北京100049;

    中国科学院半导体研究所 北京100083;

    中国科学院半导体研究所 北京100083;

    中国科学院大学材料与光电研究中心 北京100049;

    中国科学院半导体研究所 北京100083;

    中国科学院半导体研究所 北京100083;

    中国科学院大学材料与光电研究中心 北京100049;

    北京量子信息科学研究院 北京100193;

    中国科学院半导体研究所 北京100083;

    中国科学院大学材料与光电研究中心 北京100049;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 封装及散热问题;
  • 关键词

    硅通孔; 有限元仿真; 热循环试验; 热失配;

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