半導(dǎo)體橋失效機理研究.pdf

1、SCB火工品發(fā)展迅速，但是目前還未見對其失效機理進行研究的文獻資料報道。本論文分別以溫度、溫濕度和熱沖擊作為加速應(yīng)力，在試驗條件下激發(fā)SCB失效，分析SCB發(fā)生失效的物理化學(xué)過程，從而達到探索SCB失效機理的研究目的。 本文介紹和分析了高溫加速壽命、高溫高濕加速壽命、熱沖擊等試驗的試驗原理、標(biāo)準(zhǔn)、條件等；解釋了SCB的失效現(xiàn)象并指出了SCB的失效模式和失效機理；分析了有關(guān)半導(dǎo)體器件典型失效誘因?qū)CB失效的影響；對SCB的貯存壽

2、命進行估算并檢驗其抵抗溫度劇變能力。本研究的主要結(jié)論如下： (1)溫濕度應(yīng)力下，SCB樣品有3種失效模式：(a)鍵合Al絲點蝕失效模式。其失效機理是溫濕應(yīng)力下Al絲表面缺陷部位發(fā)生電解腐蝕，生成氫氧化鋁形成高阻。(b)鍵合Al絲剝蝕失效模式。其失效機理是酸性藥劑作腐蝕介質(zhì)加速晶間腐蝕，Al絲腐爛。(c)斷腳失效模式。其失效機理是溫濕應(yīng)力下腳線可伐合金的表面缺陷部位發(fā)生電解，陽極溶解和氫致開裂。 (2)熱沖擊應(yīng)力下，SCB

3、樣品有1種失效模式：Al絲剝蝕失效。其失效機理與溫濕應(yīng)力下Al絲剝蝕失效機理相同。 (3)溫度單應(yīng)力下，SCB樣品并未發(fā)生失效。 (4)在溫度、溫濕度或熱沖應(yīng)力下，柵氧化層擊穿、金屬遷移、SiO2氧化層電荷、Au-Al化合物、Al金屬化再結(jié)構(gòu)、非平衡載流子復(fù)合等半導(dǎo)體器件的典型失效因素并不能導(dǎo)致SCB失效。 (5)SCB的貯存壽命：(a)溫度單應(yīng)力下，SCB的貯存壽命大于31年。(b)溫濕度雙應(yīng)力下，Au絲樣品、