摘要：随着集成电路产业的飞速发展,人们逐渐认识到集成电路的可靠性不但受到生产工艺的影响,也与其内在设计有着重要关联,因此,对可靠性设计进行研究有着重要的理论意义与实用价值,而在设计阶段考虑可靠性问题已逐渐成为提高集成电路可靠性的重要方法。首先介绍了可靠性设计的发展趋势及可靠性设计的基本含义,接下来对集成电路电迁移失效模式的主要因素进行分析并提出了可靠性设计的具体方法,最后以微分电路电迁移失效为例,利用EDA技术,通过失效模式分析、可靠性模拟、优化改进等步骤,详细介绍了可靠性设计的方法,达到提高集成电路可靠性的目的。

摘要：多物理场耦合作用下产生的电迁移现象成为影响键合结构可靠性的关键问题。建立了菊花链键合封装结构的三维有限元模型,研究了电-热-力交互作用下键合结构的温度分布、电流密度分布及应力分布。发现在连接线与凸点相连的位置容易发生电流聚集效应,从而导致此处出现温度升高及热应力增大的现象。此外,仿真分析了2~12 mV输入电压和20~100μm凸点间距对键合结构的电迁移失效的影响。发现对于20μm间距的凸点,输入电压超过8 mV时会发生电迁移失效。对于间距超过40μm的凸点,输入电压超过4 mV时会发生电迁移失效。结果表明,20μm间距的凸点电迁移可靠性高,为凸点结构设计及电迁移的实验研究提供了参考。

摘要：随着电子封装向高功率、高密度方向发展,互连结构面临着电迁移失效引发的器件可靠性问题。传统的仿真方法多数基于单个或者两个物理场进行的。以预测互连结构中空洞出现的位置为目标,采用有限元方法,提出一种综合考虑电场、温度场、应力场和原子浓度场完全耦合作用下获得互连结构中原子浓度的分布的仿真方法,预测原子浓度最小值处出现空洞。分别将该方法应用于互连引线结构和互连焊点结构,对比实验现象,验证了该仿真方法的准确性与可靠性,为集成电路设计的可靠性分析提供一种精准的预测方法,并提出失效判据。