電子パッケージ薄膜配線における特異電流/熱流束場の支配パラメータの解明と強度評価

电子封装薄膜布线奇异电流/热流场控制参数阐明及强度评估

基本信息

批准号：
07855013
负责人：
笹川和彦
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,電子パッケージ内薄膜配線角部における特異電流/熱流束場の強さK_e,K_tをパラメータとして,熱応力に関連するマクロな視点ならびにエレクトロマイグレーション(以下EM)に関連するミクロな視点の双方から,配線の強度を評価する方法を確立することを目的とするものである。以下の項目の研究を実施した。1.理論解析によるK_e,K_tの表示の導出折れ曲がる薄膜配線の解析モデルである二次元均質等方性導電体に定常電流が流れる場合の定常電流問題ならびに定常熱伝導問題を扱った。角部近傍の電流,温度分布の漸近解を求め,K_e,K_tの表示を導出し,特異電流/熱流束場の支配パラメータを解明した。2.原子レベルのエネルギ的な考察に基づくK_e,K_tとEMの関係付け電子材料学の分野において提案されている,導体内を移動する電荷量,温度と金属原子流量の関係式を用い,角部を有し折れ曲がる配線を対象として数値計算によるEMのシミュレーションを行った。これにより,角部近傍に形成されるボイド体積は,入力電流密度または折れ曲がり角の増加にともない増加することを明らかにした。また、K_eならびに角部頂点の温度をその内部に含むパフメータを提案し,同パラメータと角部近傍のボイド体積の間に線形関係が存在することを明示した。3.実験解析によるK_e,K_tとEM発生の程度の関係付けシリコン基板上に蒸着されたアルミ薄膜配線を供試材とするEM加速試験を行った。角部近傍のボイドの電子顕微鏡写真を画像解析することによりボイド体積の定量化を行ったところ,シミュレーション結果と定性的な一致をみた。4.角部面内せん断型の特異応力場の強さとK_tとの理論的関係付けに関する検討特異熱応力場の強さとK_tの理論的関係については、配線下面からシリコン基板への熱流の考慮を含めて,現在検討を続行中である。

这项研究旨在建立一种从与热应力和微观迁移（EM）相关的宏观角度评估接线强度的方法，该方法使用电子包装中的薄膜接线拐角处的奇异电流/热通量场的强度作为参数。对以下项目进行了研究：1。使用理论分析的k_e和K_T显示出来，当稳定电流通过二维同质各向同性导体流动时，我们处理了稳定的电流问题和稳态的热导率问题，这是用于透明薄膜的分析模型。计算拐角处的电流和温度分布的渐近溶液，并得出K_E和K_T的表示，并阐明了单数电流/热通量场的主要参数。 2。基于原子水平能量考虑的K_e，K_T和EM之间的关系，电荷量，温度和金属原子流量之间的关系使用电子材料科学领域提出的金属原子流量之间的关系用于使用与拐角和弯曲电线的弯曲接线的数值计算来模拟EM。这表明在角落附近形成的空隙体积随着输入电流密度或弯曲角而增加。我们还提出了一个包含k_e温度和其中的角顶点的穿孔器，并清楚地指出，相同的参数与角落附近的空隙之间存在线性关系。 3。使用沉积在硅基板上作为测试材料的铝薄膜布线进行了k_e，k_T与通过实验分析EM加速度测试的EM生成程度之间的关系。当通过对角附近的空隙的电子显微照片进行图像分析来量化空隙体积时，我们发现了与模拟结果的定性一致性。 4.研究剪切类型的奇异应力场的强度与k_t之间的理论关系研究，目前正在研究奇异热应力场和K_T的强度之间的理论关系，包括考虑到从电线底部表面到硅基底物的热流。