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