| Cu/低k芯片铜引线键合中应力状态的数值分析 |
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| 引用本文： | 常保华,白笑怡,都东.Cu/低k芯片铜引线键合中应力状态的数值分析[J].半导体技术,2014,39(10). |
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| 作者姓名： | 常保华 白笑怡 都东 |
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| 作者单位： | 清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室 北京100084;清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室 北京100084 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(50705049);清华大学自主科研计划资助项目(20111081006) |
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| 摘 要： | 新型Cu/低k芯片以其优异的性能逐步替代Al/SiO2芯片在微纳米器件中得到越来越多的应用。但由于其抗变形能力和强度较低,在引线键合中容易发生损坏。为研究Cu/低k芯片键合中的应力特征和失效机理,建立了Cu/低k芯片与传统Al/SiO2芯片铜引线键合过程的有限元分析模型,计算并对比分析了两种芯片中的应力状态。结果表明:芯片内应力在键合初期快速增长,随后继续增加,但增速变缓;键合过程中高应力区位于铜微球与芯片接触区边缘的下方,呈环形分布;振动中劈刀所在侧高应力区的范围及应力值明显大于另一侧;Cu/低k芯片中应力主要集中于Cu/低k层,Al/SiO2芯片中应力主要集中于劈刀所在侧的Si基板内。键合过程中应力在Cu/低k层的高度集中是新型芯片更易发生分层和开裂失效的根本原因。
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| 关 键 词： | 引线键合 Cu/低k芯片 应力状态 有限元法(FEM) 电子封装 |
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