不同应力下集成电路金铝硅系统可靠性评估

作者：龚瑜; 黄彩清; 吴凌

来源：半导体技术, 2019, 44(07): 564-570.

DOI：10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.07.014

• 多芯片组件(MCM)封装
• 金铝键合
• 热电效应
• 可靠性
• 界面行为

采用高温存储(HTS)试验、高温高湿存储试验(UHAST)、高温高湿加电(THB)试验、微观组织分析和电路分析等方法,研究了Au-Al-Si系统在热应力、湿度、热电应力作用下的金属间化合物(IMC)层特性及Al-Si界面行为。结果显示,高温应力促进IMC层的增长,其增长厚度满足理论模型直至将键合区域Al层全部耗尽,且当Au-Al合金扩散至Si衬底时,在衬底中有一定的溶解度;湿度应力对IMC层厚度增长没有明显影响,但促进了Au4Al界面的电偶腐蚀,长期高温高湿环境会增加焊盘开路的风险;热电综合应力显著加速了IMC层的生长,且主要以焦耳热的形式影响IMC的生长。封装设计时除了考虑线承载电流通量和芯片散热问题外,还要注意引线承载的电流通量及通电时间作用下引起的焦耳热释放问题。

• 单位
  深圳赛意法微电子有限公司