热膨胀系数不匹配导致的塑封器件失效.pdf

电 子 与 封 装 第7卷第4期 苏　巍，涂继云：先进的小尺寸金属栅CMOS工艺开发 第7 卷，第4 期 总 第48期 Vol.7 ，No .4 ELECTRONICS PACKAGING 2007 年4 月 微 电 子 制 造 与 可 靠 性 热膨胀系数不匹配导致的塑封器件失效 1 1 2 张 鹏 ，陈亿裕 ，刘 建 （1.华南理工大学材料科学与工程学院，广州 5 10 0 0 0 ；2 .信息产业部电子第五研究所，广州 5 10 6 10 ） 摘　要：塑封器件使用过程中由于塑封材料和芯片之间热膨胀系数的不匹配，导致在外界温度变化时 的应力释放对芯片造成损伤。文中通过VLSI失效分析，对这种应力造成的芯片损伤进行了研究，并 提出利用环境应力试验和可靠性分析的方法暴露热膨胀系数不匹配导致芯片损伤的技术。 关键词：塑封器件；可靠性；热膨胀系数；失效分析 中图分类号：TN306　　　文献标识码：A　　　文章编号：1681- 1070 （2007 ）04-0037-03 The Failure of PEM Caused by the Mismatch of CTE 1 1 2 ZHANG Peng , CHENG Yi-yu , LIU Jian (1.College of Materials Science and Engineering, South China University of Technology , Guangzhou 510000, China; 2.CEPREI , Guangzhou 5106 10, China) Abstract:The paper discusses the damage of plastic encapsulated microelectronic (PEM) devices during soaked temperature changed environment. The failure mechanism is the mismatch of coefficient of thermal expansion (CTE) between the plastic encapsulated and the chip. The failure mechanism of PEM should be exposed according to high accelerate stress test (HAST). Key words: PEM; reliability; CTE; failure analysis 1 引言 2 CTE 不匹配导致的失效及其机理分析 塑封器件是指用塑料等树脂类聚合物材料封装 通常由元器件生产厂商提供的塑封器件对温度的 的半导体器件。由于树脂类材料固有的特点，限制 要求不高，能满足如下3种温度范围的要求即可:0 ℃ 了塑封器件在卫星、军事等一些高可靠性场合的使 ~70 ℃(商业温度) 、-40 ℃~+85 ℃(工业温度) 、-40 ℃ [1]