T字型硅通孔不同位置界面裂纹扩展研究

• 作者: 李娜 张立文 张金灿 李阳
• 来源期刊: 半导体技术
• 关键词: 硅通孔(TSV) 界面裂纹 裂纹扩展 能量释放率 热应力
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 可靠性|Reliability
• 页码范围: 324-329
• 页数: 6页
• 分类号: TN306
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2021.04.012

摘要

硅通孔(TSV)技术是实现三维封装的关键技术.随着技术发展,TSV被设计成多种不同结构.以T字型TSV为研究对象,仿真分析了两种温度载荷下T字型TSV中产生的热应力及其分布情况.以此为基础,通过计算裂纹尖端能量释放率,研究了T字型TSV中3个不同位置的界面裂纹失效扩展.结果 表明,T字型TSV中钉头的存在改变了铜/硅/钉头三重连接处和硅材料顶部钉头外周边界条件,在这两处易产生应力集中现象.与完全填充TSV结构相同位置的垂直裂纹相比,T字型TSV中垂直裂纹能量释放率明显下降.另外,T字型TSV中水平向外开裂的界面裂纹扩展时裂纹尖端能量释放率最小,水平向里开裂的界面裂纹扩展时裂纹尖端能量释放率最大,更易发生失稳扩展.