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J-GLOBAL ID：202202227151127031   整理番号：22A1101850

成形パッケージにおける塑性金属線ラチェット誘起BEOL亀裂の機構モデル【JST・京大機械翻訳】

A Mechanistic Model for Plastic Metal Line Ratcheting Induced BEOL Cracks in Molded Packages

著者 (5件)： Chen Chun-Pei (School of Mechanical Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN, USA) ,  Chen Yaxiong (School of Mechanical Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN, USA) ,  Subbarayan Ganesh (School of Mechanical Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN, USA) ,  Lin Hung-Yun (Texas Instruments, Inc., Dallas, TX, USA) ,  Gurrum Siva (Texas Instruments, Inc., Dallas, TX, USA)
資料名： IEEE Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology  (IEEE Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology)
巻： 12  号： 3  ページ： 522-536  発行年： 2022年 
JST資料番号： W0590B  ISSN： 2156-3950  CODEN： ITCPC8  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： バックエンドオブライン(BEOL)構造の金属線ラチェッティングとパッシベーション亀裂は,現在,広く使用されている成形パッケージの重要な信頼性問題である。金属線がラチェッティングにより塑性的に変形する時,不動態被覆は温度サイクリング時にコーナーに応力を蓄積し,最終的に破壊に影響を受けやすい。金型との包装材料の相互作用は故障の原因であるので,問題は本質的にマルチスケールであり,解析モデルがパッケージ寸法からBEOL長さスケールまでスパンすることが必要である。本稿では,応力蓄積の機構的原因を解明した。さらに,グローバルLagrange局所モデリング戦略を適用して,不動態化亀裂開始と成長をモデル化した。粗いメッシュを有するグローバルモデルをパッケージで構成した。ダイ中の相互接続金属線の周りの局所領域を,グローバルモデルから抽出した境界条件を用いてモデル化した。実験的に観察された破壊と最も良く相関する荷重モードを同定するために,新しい荷重分解技術を開発した。せん断が,観察したダイス亀裂を誘起する支配的な荷重モードであることを示した。さらに,金型化合物とシリコンダイによるリードフレームの間の熱膨張不整合が,BEOL構造に剪断荷重を誘起することを示した。鋳型化合物が熱サイクル時に見られる温度より高い温度で適用されるという事実により,パッケージが加熱されるか,または冷却されるかどうかにかかわらず,誘起せん断荷重の方向は一定である。金属線があらゆる温度サイクルの間に塑性的に降伏するので,塑性変形ラチェットは熱サイクル試験の経過で同じ方向に蓄積する。金属線の降伏は剛性減少をもたらし,不動態化コーナーにおける応力の安定した蓄積をもたらし,最終的に破壊を引き起こす。Copyright 2022 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *塑性 ,  *亀裂 ,  剪断 ,  相互作用 ,  熱サイクル ,  ケイ素 ,  剛性 ,  被覆 ,  不動態 ,  不動態化 ,  相互接続 ,  塑性変形 ,  *金属線 ,  亀裂発生 ,  解析モデル

分類 (2件)： 固体デバイス材料  (NC03020K) ,  固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

タイトルに関連する用語 (8件)： パッケージ ,  塑性 ,  金属線 ,  ラチェット ,  誘起 ,  BEOL ,  亀裂 ,  モデル