電磁脈沖沖擊下無源結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)電熱力耦合一體化分析.pdf

1、在需求和技術(shù)發(fā)展的推動下，集成電路的集成度和互連的復雜程度正在不斷地提高。同時，晶圓級全局互連，鍵合線等三維互連技術(shù)的實際性能和可靠性在現(xiàn)代電子器件和設(shè)備的應用中正顯示出越來越重要的作用。在受到ESD脈沖沖擊或在高功率脈沖環(huán)境下，當電壓或電場超過了介質(zhì)或互連線的擊穿閾值的時候，損壞就很容易發(fā)生。從物理上來進行分析的話，一個擊穿過程實質(zhì)上是一個電熱力相互耦合的非線性的瞬態(tài)的過程。這個過程的一些物理參量還依賴于頻率，溫度，電場強度甚至是機械

2、強度。因此，準確地估計和描述無源器件甚至是有源器件的擊穿過程是一件非常有挑戰(zhàn)性的事情。 本文為獲得不同電流或電壓波形的ESD脈沖和EMP脈沖入射時晶圓級全局互連，鍵合線的溫度和結(jié)構(gòu)響應，針對這兩個互連結(jié)構(gòu)，進行了全面的瞬態(tài)電熱力耦合研究。為準確仿真電場，熱場和應力場之間的相互作用，我們采用了混合時域有限元數(shù)值方法，編寫了相應的電熱力分析軟件包，在算法中，所有材料的電導率、熱導率、熱膨脹系數(shù)和楊氏模量隨溫度的變化都進行了合適的處理