首页> 正文

半导体桥失效机理研究

2020-12-01阅读(995)

半导体桥失效机理研究

论文摘要

SCB火工品发展迅速,但是目前还未见对其失效机理进行研究的文献资料报道。本论文分别以温度、温湿度和热冲击作为加速应力,在试验条件下激发SCB失效,分析SCB发生失效的物理化学过程,从而达到探索SCB失效机理的研究目的。本文介绍和分析了高温加速寿命、高温高湿加速寿命、热冲击等试验的试验原理、标准、条件等;解释了SCB的失效现象并指出了SCB的失效模式和失效机理;分析了有关半导体器件典型失效诱因对SCB失效的影响;对SCB的贮存寿命进行估算并检验其抵抗温度剧变能力。本研究的主要结论如下:（1）温湿度应力下,SCB样品有3种失效模式:（a）键合Al丝点蚀失效模式。其失效机理是温湿应力下Al丝表面缺陷部位发生电解腐蚀,生成氢氧化铝形成高阻。（b）键合Al丝剥蚀失效模式。其失效机理是酸性药剂作腐蚀介质加速晶间腐蚀,Al丝腐烂。（c）断脚失效模式。其失效机理是温湿应力下脚线可伐合金的表面缺陷部位发生电解,阳极溶解和氢致开裂。（2）热冲击应力下,SCB样品有1种失效模式:Al丝剥蚀失效。其失效机理与温湿应力下Al丝剥蚀失效机理相同。（3）温度单应力下,SCB样品并未发生失效。（4）在温度、温湿度或热冲应力下,栅氧化层击穿、金属迁移、SiO2氧化层电荷、Au-Al化合物、Al金属化再结构、非平衡载流子复合等半导体器件的典型失效因素并不能导致SCB失效。（5）SCB的贮存寿命:（a）温度单应力下,SCB的贮存寿命大于31年。（b）温湿度双应力下,Au丝样品、Al丝未涂药样品、Al丝非裸丝涂Pb（SCN）2样品和Al丝裸丝涂LTNR样品的贮存寿命大于15年;Al丝裸丝涂Pb（SCN）2样品因发生Al丝剥蚀失效,贮存寿命为4年。（6）贮存中,SCB抗温度剧变的能力:Au丝样品、Al丝未涂药样品、Al丝非裸丝涂Pb（SCN）2样品和Al丝裸丝涂LTNR样品通过热冲击检验;Al丝裸丝涂Pb（SCN）2样品未通过热冲击检验。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 研究背景和意义
  • 1.2 SCB简介
  • 1.2.1 SCB的结构
  • 1.2.2 SCB芯片的加工
  • 1.2.3 SCB火工品的封装
  • 1.2.4 SCB作用机理
  • 1.2.5 SCB的发展
  • 1.3 半导体器件失效分析
  • 1.3.1 半导体器件失效分析的发展
  • 1.3.2 半导体器件常见失效模式
  • 1.3.3 半导体器件主要失效机理
  • 1.4 本文主要研究的内容和方法
  • 2 试验设计
  • 2.1 试验目的
  • 2.2 试验原理
  • 2.2.1 温度和湿度的性质
  • 2.2.2 温度加速寿命试验原理
  • 2.2.3 高温高湿加速寿命试验原理
  • 2.2.4 热冲击试验原理
  • 2.3 试验标准
  • 2.3.1 高温加速寿命试验标准
  • 2.3.2 高温高湿加速寿命试验标准
  • 2.3.3 热冲击试验标准
  • 2.4 试验样品
  • 2.5 试验截尾技术
  • 2.6 试验条件
  • 2.7 SCB失效判据
  • 3 试验结果
  • 3.1 高温加速寿命试验结果
  • 3.2 高温高湿加速寿命试验结果
  • 3.3 热冲击试验结果
  • 3.4 SCB电阻温度实验结果及分析
  • 4 SCB失效分析
  • 4.1 引言
  • 4.2 SCB失效机理
  • 4.2.1 Al丝剥蚀失效
  • 4.2.2 断脚失效
  • 4.2.3 Al丝点蚀失效
  • 4.3 典型半导体器件失效因素对 SCB可靠性的影响分析
  • 4.3.1 非平衡载流子的复合对 SCB的影响分析
  • 4.3.2 金属迁移对 SCB的影响分析
  • 4.3.3 击穿对 SCB的影响分析
  • 4.3.4 铝金属化再结构对 SCB的影响分析
  • 4.3.5 Au-Al化合物对 SCB的影响分析
  • 4.4 小结
  • 5 贮存寿命估算
  • 5.1 温度应力下 SCB的贮存寿命
  • 5.2 温湿度应力下SCB的贮存寿命
  • 5.2.1 贮存寿命概况
  • 5.2.2 贮存寿命的计算
  • 5.3 SCB抵抗温度剧变能力检验
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 附表1 高温加速寿命试验1#样品发火时间显著性检验
  • 附表2 高温加速寿命试验2#样品发火时间显著性检验
  • 附表3 高温加速寿命试验3#样品发火时间显著性检验
  • 附表4 高温加速寿命试验11#样品发火时间显著性检验
  • 附表5 高温加速寿命试验12#样品发火时间显著性检验
  • 附表6 高温加速寿命试验13#样品发火时间显著性检验
  • 附表7 高温高湿加速寿命试验5#样品发火时间显著性检验
  • 附表8 高温高湿加速寿命试验6#样品发火时间显著性检验
  • 附表9 高温高湿加速寿命试验8#样品发火时间显著性检验
  • 附表10 高温高湿加速寿命试验9#样品发火时间显著性检验
  • 附表11 高温高湿加速寿命试验11#样品发火时间显著性检验
  • 附表12 高温高湿加速寿命试验12#样品发火时间显著性检验
  • 附表13 高温高湿加速寿命试验1#样品发火时间显著性检验
  • 附表14 高温高湿加速寿命试验2#样品发火时间显著性检验
  • 附表15 高温高湿加速寿命试验3#样品发火时间显著性检验
  • 附表16 高温高湿加速寿命试验4#样品发火时间显著性检验
  • 附表17 高温高湿加速寿命试验14#样品发火时间显著性检验
  • 附表18 热冲击试验5#样品发火时间显著性检验
  • 附表19 热冲击试验6#样品发火时间显著性检验
  • 附表20 热冲击试验8#样品发火时间显著性检验
  • 附表21 热冲击试验9#样品发火时间显著性检验
  • 附表22 热冲击试验11#样品发火时间显著性检验
  • 附表23 热冲击试验12#样品发火时间显著性检验

    • 相关论文文献

    • [1].基于SCB试验的沥青混合料低温抗裂性研究[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版) 2015(02)
    • [2].基于SCB试验的沥青混合料低温性能评价指标研究[J]. 中国公路学报 2020(07)
    • [3].降低药剂SCB点火能量的研究进展[J]. 含能材料 2008(05)
    • [4].SCB型干式变压器振动与噪声的有限元分析[J]. 电力学报 2010(06)
    • [5].SCB传热模型及点火能量验证[J]. 含能材料 2009(06)
    • [6].基于围道积分及网格重剖分下的SCB裂纹扩展数值模拟研究[J]. 有色金属工程 2020(09)
    • [7].不同级配沥青混合料SCB试验扩展有限元仿真分析[J]. 中外公路 2016(04)
    • [8].压敏电阻用于SCB火工品静电安全性研究[J]. 爆破器材 2016(05)
    • [9].静电放电对SCB起爆装置作用的数值模拟及实验研究[J]. 南京理工大学学报 2012(05)
    • [10].不同掺杂元素对SCB电爆特性的影响[J]. 火工品 2014(01)
    • [11].SCB金刚石磨料图像分析[J]. 超硬材料工程 2009(01)
    • [12].原子发射光谱法研究SCB放电特性[J]. 光谱学与光谱分析 2009(11)
    • [13].基于SCB试验的沥青混合料宏观断裂愈合性能研究[J]. 建筑材料学报 2018(03)
    • [14].SCB点火具电磁加固技术研究[J]. 火工品 2020(03)
    • [15].SCB等离子体能量作用形式的分析及验证[J]. 火炸药学报 2009(05)
    • [16].基于SCB试验的环氧沥青混合料断裂特性评估(英文)[J]. Journal of Southeast University(English Edition) 2009(04)
    • [17].基于SCB试验的沥青混合料抗裂性能影响因素研究[J]. 公路交通技术 2018(04)
    • [18].基于SCB试验高RAP掺量热再生混合料低温抗裂性能研究[J]. 公路工程 2016(06)
    • [19].不同贮存环境下SCB电极塞的失效机理[J]. 含能材料 2015(02)
    • [20].国外SCB(半圆弯抗)试验方法在沥青混合料中的研究与应用[J]. 中外公路 2008(03)
    • [21].肖特基二极管防护后SCB静电安全性研究[J]. 爆破器材 2019(03)
    • [22].沥青混凝土的SCB弯曲疲劳试验研究[J]. 福建建材 2013(07)
    • [23].SCB换能元应用于微型固体推进器中的研究[J]. 兵工学报 2009(S2)
    • [24].地下铁道SCB法扩挖双层车站结构与施工方案[J]. 北京工业大学学报 2016(08)
    • [25].混合密码SCB算法的密码分析[J]. 信息工程大学学报 2012(04)
    • [26].SCB超薄膨胀型钢结构防火涂料获国家技术发明二等奖[J]. 中国消防 2010(03)
    • [27].基于数值模拟的含裂纹BD试验和SCB试验的K因子公式[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版) 2015(01)
    • [28].混合密码SCB算法的密钥恢复攻击[J]. 北京大学学报(自然科学版) 2013(03)

    标签：;  ;  

    半导体桥失效机理研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5