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摘要
针对采用10号钢为基材的K1-5型外壳的芯片裂纹问题，对其共晶应力进行了仿真，并尝试对工艺过程进行仿真优化。结果表明，无论采用何种缓慢或快速的散热方式，都不能从根本上改变10号钢与Si芯片因热膨胀系数的巨大差异而导致的热应力。通过比较三种不同的管壳材料可知，以可伐材料为基体的K1-5管壳的共晶热应力最低，为316 MPa,而以10号钢为基体的热应力最高，为19 800 MPa,远远超出了硅芯片的极限断裂强度544 MPa。根据应力的基本理论，可伐与Si芯片的热膨胀系数的差异最小，无氧铜次之，而10号钢为最大，这也是以10号钢为基体的K1-5管壳在共晶时芯片开裂的根本原因。将管壳基材更换为可伐材料，仿真分析和实际试验结果均证明该管壳能够有效解决芯片开裂的问题。
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单位中国电子科技集团公司第二十四研究所
