Automotive microelectronic packages

Automotive microelectronic packages experience severe thermal stresses that occasionally cause components and electrical interconnection damage. In tins field of application high reliability is of decisive importance, especially for aluminum wire bonds with diameters of the order of 125 mum, connecting the silicon device with the output pins. Silica filled epoxy resins as encapsulation in chip packages play a major influence on reliability and functionality of microelectronic devices. The paper intends to help understand the reliability of Aluminum wirebonds inside a leaded electronic package like Power MOSFET (metal oxide silicon field effect transistor) under the influence of post-mold curing (PMC) on thermo-mechanical properties of the mold material, like glass transition temperature (Tg), coefficients of thermal expansion (CTE) and flexural moduli. Experimental validation indicates an electrical open gate in the specimen caused due to delamination of gate bond wire (SAT and SEM images) near the leadframe bonding post under power thermal cycling from -40C to 125C. Finite element modeling is used to simulate the stresses the package goes through during reliability tests. The FE model consists of the entire MOSFET package including the lead frame, over mold, chip, substrate. Al wire loops and corresponding bond pads. The simulation considering thermal mismatch predicts high in-plane shear forces at the heel of the wire bond supported by the empirical test results. Optimum values of thermo-mechanical properties having a combination of low CTE and high E value at a higher Tg (obtained by increased PMC duration), recommended to ensure reliability of wire bond. Further, results show evidence of higher variation of in-plane shear force on the wire bond with change in CTE as compared to E. Results derived from numerical simulation and experimental data is used to serve as a guideline in the selection of suitable molding compound.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แพคเกจ microelectronic ยานยนต์ประสบการณ์เครียดร้อนรุนแรงซึ่งบางครั้งทำให้ส่วนประกอบและความเสียหายเชื่อมต่อไฟฟ้า ในกระป๋อง ของความน่าเชื่อถือสูงของโปรแกรมประยุกต์ของเด็ดขาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งพันธบัตรลวดอลูมิเนียมมีสมมาตรลำดับ 125 มัม เชื่อมต่ออุปกรณ์ซิลิคอน มีหมุดการแสดงผล ซิลิกาเติมอีพ๊อกซี่เรซิ่นเป็น encapsulation ในแพคเกจชิเล่นมีอิทธิพลสำคัญในความน่าเชื่อถือและการทำงานของอุปกรณ์ microelectronic กระดาษมีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยให้เข้าใจความน่าเชื่อถือของ wirebonds อลูมิเนียมภายในแพคเกจ leaded อิเล็กทรอนิกส์เช่นเพาเวอร์มอสเฟต (โลหะออกไซด์ซิลิคอนฟิลด์ผลทรานซิสเตอร์) ภายใต้อิทธิพลของแม่หลังบ่มผิว (PMC) ในคุณสมบัติเทอร์โมเครื่องกลแม่พิมพ์วัสดุ เช่นอุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว (Tg) สัมประสิทธิ์ของการขยายตัว (CTE) และ flexural moduli ตรวจสอบทดลองระบุว่า ประตูเปิดมีไฟฟ้าในตัวอย่างที่เกิดจาก delamination ประตูลวดพันธบัตร (เสาร์ และรูป SEM) ใกล้ leadframe ยึดลงภายใต้พลังงานความร้อนปั่นจักรยานจาก -40 C ถึง 125 c ใช้สร้างโมเดลไนต์แสร้งเครียดแพคเกจไปผ่านในระหว่างการทดสอบความน่าเชื่อถือ รุ่น FE ประกอบด้วยแพคเกจมอสเฟตทั้งหมดรวมทั้งกรอบเป้าหมาย ผ่านแม่พิมพ์ ชิป พื้นผิว วนรอบลวดอัลและแผ่นตราสารหนี้ที่เกี่ยวข้อง การจำลองที่พิจารณาความร้อนที่ไม่ตรงกันทำนายกำลังแรงเฉือนในระนาบสูงที่ส้นของพันธบัตรลวดโดยผลการทดสอบผล ค่าสูงสุดของคุณสมบัติเทอร์โมเครื่องกลที่มีผสมของ CTE ต่ำค่า E สูงสูงกว่า Tg (ได้รับตามระยะเวลาเพิ่มขึ้นเอ็ม), แนะนำให้ความน่าเชื่อถือของตราสารหนี้สาย เพิ่มเติม ผลแสดงหลักฐานของความผันแปรสูงของแรงเฉือนในระนาบบนพันธะลวดมีการเปลี่ยนแปลงใน CTE เมื่อเทียบกับผลลัพธ์ E. มาจำลอง และข้อมูลทดลองใช้เพื่อเป็นแนวทางในการเลือกของผู้บริโภคที่เหมาะสมผสม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แพคเกจไมโครอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ได้สัมผัสกับความเครียดความร้อนรุนแรงที่ก่อให้เกิดเป็นครั้งคราวและความเสียหายของชิ้นส่วนเชื่อมต่อโครงข่ายไฟฟ้า ในสาขากระป๋องของความน่าเชื่อถือสูงแอพลิเคชันที่มีความสำคัญอย่างเด็ดขาดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพันธบัตรลวดอลูมิเนียมที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางของคำสั่งของแม่ 125, การเชื่อมต่ออุปกรณ์ซิลิกอนที่มีขาออก ซิลิก้าที่เต็มไปด้วยอีพ็อกซี่เรซิ่นเป็นห่อหุ้มในแพคเกจชิปเล่นอิทธิพลสำคัญในความน่าเชื่อถือและการทำงานของอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ กระดาษมุ่งมั่นที่จะช่วยให้เข้าใจความน่าเชื่อถือของอลูมิเนียม wirebonds ภายในแพคเกจที่มีสารตะกั่วอิเล็กทรอนิกส์เช่นกระแสไฟ MOSFET (เขตโลหะออกไซด์ซิลิกอนทรานซิสเตอร์ผล) ภายใต้อิทธิพลของการบ่มโพสต์แม่พิมพ์ (PMC) เกี่ยวกับคุณสมบัติความร้อนทางกลของวัสดุแม่พิมพ์เหมือนแก้ว อุณหภูมิการเปลี่ยน (TG) ค่าสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวทางความร้อน (CTE) และโมดูลดัด การตรวจสอบการทดลองแสดงให้เห็นประตูเปิดไฟฟ้าในชิ้นงานที่เกิดจากการหลุดลอกของเส้นลวดประตูพันธบัตร (SAT และ SEM ภาพ) ใกล้โพสต์พันธะ Leadframe ภายใต้ความร้อนพลังงานจาก -40C จะ 125C การสร้างแบบจำลององค์ประกอบ จำกัด ถูกนำมาใช้ในการจำลองความเครียดแพคเกจจะต้องผ่านการทดสอบความน่าเชื่อถือระหว่าง รุ่น FE ประกอบด้วยแพคเกจ MOSFET ทั้งหมดรวมทั้งกรอบนำแม่พิมพ์ชิปสารตั้งต้น อัลลูปลวดและแผ่นพันธบัตรที่สอดคล้องกัน การจำลองการพิจารณาไม่ตรงกันคาดการณ์ความร้อนแรงเฉือนในระนาบสูงที่ส้นเท้าของพันธบัตรลวดที่สนับสนุนโดยผลการทดสอบเชิงประจักษ์ ค่าที่เหมาะสมของเทอร์โมคุณสมบัติทางกลที่มีการรวมกันของ CTE ต่ำและค่า E สูงใน Tg สูงกว่า (ที่ได้จากการเพิ่มขึ้นในช่วงระยะเวลา PMC) แนะนำเพื่อความน่าเชื่อถือของตราสารหนี้ลวด นอกจากนี้ผลการศึกษาพบหลักฐานของการเปลี่ยนแปลงที่สูงขึ้นของแรงเฉือนในระนาบของพันธบัตรลวดที่มีการเปลี่ยนแปลงใน CTE เมื่อเทียบกับอีผลลัพธ์ที่ได้จากการจำลองเชิงตัวเลขและข้อมูลการทดลองจะใช้ในการทำหน้าที่เป็นแนวทางในการเลือกของสารประกอบปั้นที่เหมาะสมที่

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แพคเกจ microelectronic ยานยนต์ประสบการณ์ความเครียดที่รุนแรงบางครั้งก่อให้เกิดความร้อนและส่วนประกอบไฟฟ้าเชื่อมต่อความเสียหาย ในด้านของการใช้บรรจุความน่าเชื่อถือสูงเป็นสำคัญเด็ดขาด โดยเฉพาะลวดอลูมิเนียมพันธบัตรกับเส้นผ่าศูนย์กลางของคำสั่งของแม่คะ เชื่อมต่ออุปกรณ์ซิลิคอนกับผลผลิต หมุดซิลิกาเติมเอพอกซีเรซินเป็นแพคเกจการชิพเล่นอิทธิพลหลักในความน่าเชื่อถือและการทำงานของอุปกรณ์ microelectronic .กระดาษที่มุ่งมั่นที่จะช่วยให้เข้าใจแบบอลูมิเนียม wirebonds ภายใน ) อิเล็กทรอนิกส์ แพคเกจเหมือนเพาเวอร์มอสเฟต ( ออกไซด์ของโลหะซิลิคอนสนามผลทรานซิสเตอร์ ) ภายใต้อิทธิพลของการบ่มโพสต์แม่พิมพ์ ( PMC ) ต่อสมบัติเชิงกลของวัสดุเทอร์โมแม่พิมพ์ เช่น อุณหภูมิกลาสทรานซิชั่น ( TG ) , ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ( ETC ) และดัดเส้นใย .ทดลองตรวจสอบพบประตูไฟฟ้าเปิดในตัวอย่างที่เกิดจากการแยกชั้นของลวดบอนด์ประตู ( นั่งจากภาพ ) ใกล้เฟรมเชื่อมโพสต์ภายใต้พลังงานความร้อนจักรยานจาก - 40C ถึง 125c . การสร้างแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ที่ใช้จำลองเน้นแพคเกจผ่านไปในระหว่างการทดสอบความน่าเชื่อถือเหล็กรูปแบบประกอบด้วยทั้งมอสเฟต แพคเกจรวมทั้งนำกรอบไปแม่พิมพ์ , ชิป , พื้นผิว อัลลูปและผ้าลวดบอนด์ที่สอดคล้องกัน การพิจารณาที่ไม่ตรงกันในความร้อนสูง โดยแรงเฉือนที่ส้นเท้าของลวดพันธบัตรการสนับสนุนจากผลการทดสอบเชิงประจักษ์ค่าที่เหมาะสมที่สุดของเทอร์โมคุณสมบัติทางกลที่มีการรวมกันของ CTE สูงต่ำและค่า E ที่ TG สูง ( ได้โดยเพิ่มระยะเวลา PMC ) ขอแนะนำเพื่อให้ความน่าเชื่อถือของลวดบอนด์ นอกจากนี้ผลลัพธ์ที่แสดงหลักฐานของการเปลี่ยนแปลงของแรงเฉือนในระนาบที่สูงบนลวดบอนด์กับเปลี่ยน ETC เมื่อเทียบกับ Eผลจากการจำลองแบบเชิงตัวเลขและข้อมูลเพื่อใช้เป็นแนวทางในการเลือกของที่เหมาะสม ฉีดสาร