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硅通孔(TSV)的工艺引入热应力及其释放结构设计

孙汉 王玮 陈兢 金玉丰

孙汉, 王玮, 陈兢, 金玉丰. 硅通孔(TSV)的工艺引入热应力及其释放结构设计[J]. 应用数学和力学, 2014, 35(3): 295-304. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2014.03.008
引用本文: 孙汉, 王玮, 陈兢, 金玉丰. 硅通孔(TSV)的工艺引入热应力及其释放结构设计[J]. 应用数学和力学, 2014, 35(3): 295-304. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2014.03.008
SUN Han, WANG Wei, CHEN Jing, JIN Yu-feng. Process-Induced Thermal Stress of Through Silicon Via and Its Releasing Structure Design[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 2014, 35(3): 295-304. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2014.03.008
Citation: SUN Han, WANG Wei, CHEN Jing, JIN Yu-feng. Process-Induced Thermal Stress of Through Silicon Via and Its Releasing Structure Design[J]. Applied Mathematics and Mechanics, 2014, 35(3): 295-304. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2014.03.008

硅通孔(TSV)的工艺引入热应力及其释放结构设计

doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2014.03.008
基金项目: 国家科技重大专项(2009ZX02038-02)
详细信息
    作者简介:

    孙汉(1990—),男,黑龙江人,硕士生(E-mail: 1301213638@pku.edu.cn)

  • 中图分类号: O39;TK123

Process-Induced Thermal Stress of Through Silicon Via and Its Releasing Structure Design

Funds: The National Science and Technology Major Project of China(2009ZX02038-02)
  • 摘要: 在3D SiP(三维系统级封装)的TSV(硅通孔)的工艺制造过程中,热应力会引发TSV周围的载流子迁移率的改变,进而改变3D系统级封装芯片的性能.针对这一问题,提出了一种TSV热应力释放槽结构,以期解决微机电系统(MEMS)应用的大尺寸TSV的热应力问题.在释放槽内外,硅衬底表面的应力得到有效隔离,表面应力大大降低.在结合可行工艺参数的基础上,通过数值模拟对比了3D与2D模型的区别、不同TSV材料的区别,计算应力释放槽的深度、位置、宽度等因素对硅衬底表面应力释放的效果,给出了TSV应力释放槽的布局建议.研究结果表明含有释放槽的TSV,释放槽外热应力可以减小至无释放槽情况下的40%~60%,保留区域的面积也相应降低.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-06
  • 修回日期:  2014-01-07
  • 刊出日期:  2014-03-15

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