編號(hào)：FTJS10321
篇名：基于硅凝膠灌封溫循載荷下的鍵合絲疲勞失效機(jī)理仿真分析
作者：顧廷煒 馮政森 朱燕君 孫曉冬
關(guān)鍵詞： 有限元仿真 鍵合絲 硅凝膠灌封 溫度循環(huán) 疲勞失效機(jī)理
機(jī)構(gòu)： 中科芯集成電路有限公司
摘要： 針對(duì)某型混合集成電路在溫度循環(huán)試驗(yàn)后出現(xiàn)的硅凝膠灌封區(qū)域鍵合絲疲勞失效,對(duì)鍵合絲的鍵合強(qiáng)度和疲勞斷裂失效進(jìn)行了試驗(yàn)分析,建立了單根鍵合絲和硅凝膠局部灌封區(qū)域的有限元簡(jiǎn)化模型,擬合了硅凝膠材料的本構(gòu)模型參數(shù),基于ANSYS Workbench軟件對(duì)不同膠體材料參數(shù)條件和溫循載荷作用下的鍵合絲應(yīng)力分布情況進(jìn)行了熱力耦合仿真分析,并基于仿真結(jié)果對(duì)混合集成電路的硅凝膠灌封工藝進(jìn)行了優(yōu)化和加嚴(yán)溫度循環(huán)試驗(yàn)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鍵合絲第一鍵合點(diǎn)頸部和第二鍵合點(diǎn)根部的應(yīng)力值較大,存在明顯的塑性應(yīng)變,與疲勞斷裂失效分析一致;通過(guò)減小硅凝膠的熱膨脹系數(shù)和灌封體積的方式進(jìn)行工藝優(yōu)化后,鍵合絲的應(yīng)力值顯著減小,樣品經(jīng)過(guò)溫度循環(huán)試驗(yàn)后實(shí)測(cè)良率從167%提升至100%。研究結(jié)果對(duì)于提高硅凝膠灌封區(qū)域中的金絲鍵合疲勞強(qiáng)度有一定的指導(dǎo)意義。
