多层芯片键合界面的可靠性仿真分析

摘要：

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0.45N,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Yon mesis应力的观察,发现焊盘距离为25 μm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.

关键词：三维集成、键合、可靠性

所属期刊栏目：39

分类号：TP212;TN405(自动化技术及设备)

在线出版日期：2020-05-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：50-52,56