【摘要】：如今,先進集成封裝技術越來越多的應用于軍事國防、通信、民用等各個領域,尤其是在小型化設備應用場合。然而由于先進集成封裝的微型化、高芯片密度等特點,其中的可靠性問題也十分復雜。封裝中的自熱效應、脈沖注入等都引起的多物理響應有可能導致芯片的性能下降,甚至失效。而且進集成封裝的結構一般都十分的復雜,常規(guī)的仿真方法難以解決如此大規(guī)模的問題,這就需要利用高性能仿真方法來解決先進集成封裝中的大規(guī)模多物理問題求解。本文將研究先進集成封裝中的電、熱、力及其耦合過程,并結合時域有限元方法,重點研究基于時域有限元的多物理耦合并行仿真方法,并將其應用到典型集成封裝的多物理效應分析中。本文從電場、溫度場和應力場方程出發(fā),利用時域有限元算法,研究了電-熱-力多物理耦合過程的有限元求解算法,并利用并行框架JAUMIN實現(xiàn)了多物理耦合的有限元并行求解,并利用商業(yè)軟件對并行程序進行了驗證。并行程序支持上千CPU核平臺上對數(shù)千萬甚至數(shù)億未知量的并行計算,1024核時電-熱-力耦合求解可獲得30.9%的強擴展并行效率和4.945的加速比。隨后利用并行仿真程序研究了功率射頻芯片中的大規(guī)模鍵合線陣列和系統(tǒng)級封裝的多物理響應,分析了其可靠性下降機理,給封裝結構的優(yōu)化設計提供思路。
【圖文】：

集

浙江大學碩士學位論文逡逑現(xiàn)階段半導體產業(yè)中集成電路的設計與制造技術變得越來越復雜和精巧，相應的封裝逡逑技術發(fā)展如文獻［４］所述：如圖１－１所示，由１９７０年以插孔（ＰＴＨ）方式為主的雙邊引腳逡逑（ＤＩＰ）演變?yōu)楸砻骛ぶ夹g（ＳＭＴ），，使得性能得到提升；由周邊引腳（如ＱＦＰ）發(fā)展逡逑到球柵陣列（如ＢＧＡ），使得應交增多；由小型化封裝（ＳＯＰ）發(fā)展到晶圓及封裝（ＷＬＰ），逡逑使得成本降低；由單芯片模塊發(fā)展到三維空間的堆棧模塊（Ｓ－ＣＳＰ）、多芯片封裝（ＭＣＰ）、逡逑系統(tǒng)封裝（ＳｉＰ），以及系統(tǒng)集成芯片（ＳＯＣ），使得更進一步的小型化和高性能化。今后逡逑的集成電路的發(fā)展會越來越追求高性能，高可靠性，低制造成本的芯片系統(tǒng)。逡逑１．２．２先進集成封裝中的多物理效應逡逑溫度Ｔｉ邐溫逡逑１＿邋＇邐—邋—邋＂Ｉ不黏合時，逡逑Ｉ邐＇邐１邋Ｂ的拉伸量逡逑Ａ，Ｌａｉ邐壓應力—？邐Ａ，Ｌａ２’邐—？黏合時，Ａ和Ｂ逡逑Ｂ
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN405

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本文編號：2618112