硅通孔(TSV)的工艺引入热应力及其释放结构设计

摘要：

在3D SiP(三维系统级封装)的TSV(硅通孔)的工艺制造过程中,热应力会引发TSV周围的载流子迁移率的改变,进而改变3D系统级封装芯片的性能.针对这一问题,提出了一种TSV热应力释放槽结构,以期解决微机电系统(MEMS)应用的大尺寸TSV的热应力问题.在释放槽内外,硅衬底表面的应力得到有效隔离,表面应力大大降低·在结合可行工艺参数的基础上,通过数值模拟对比了3D与2D模型的区别、不同TSV材料的区别,计算应力释放槽的深度、位置、宽度等因素对硅衬底表面应力释放的效果,给出了TSV应力释放槽的布局建议.研究结果表明含有释放槽的TSV,释放槽外热应力可以减小至无释放槽情况下的40％ ～ 60％,保留区域的面积也相应降低.

关键词：硅通孔、热应力释放、槽状结构、数值仿真、设计建议

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分类号：O39;TK123(应用力学)

资助基金：国家科技重大专项2009ZX02038-02;The National Science and Technology Major Project of China2009ZX02038-02

在线出版日期：2014-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：295-304