特殊的封装环境某些MEMS器件的工作环境是气体、液体或透光的环境，MEMS封装必须构成稳定的环境，并能使气体、液体稳定流动，使光纤输入低损耗。低应力在MEMS器件中，具有微米／纳米级尺寸的部件精度要求高，但结构脆弱易断裂，因此封装所产生的应力应尽可能小。近年来，随着科学技术的发展，在MEMS封装中已广泛采用喷印工艺［23]，这种工艺无需掩膜，经济有效，不涉及湿法工艺。......
2025-09-29
如何优化芯片封装相互作用引起的热应力？
【摘要】：Cu与超低k材料之间的热应力产生不仅与二者的热膨胀系数的不匹配有关，还受芯片-封装相互作用的的影响，这是一个相对较新的可靠性问题。然而，当超低k材料作为层间介电材料时，由于芯片-封装相互作用产生的热应力由焊料凸点和Cu/超低k材料多层结构共同承担，因此热应力可能在Cu/超低k材料的多层结构中引发介电材料的破裂。
为了减少多层互连结构中的阻容延迟，目前正在开发可与Cu导体集成的超低介电常数材料（即超低k材料，k≈2）。鉴于热应力的影响，超低k材料的较差力学性能值得我们关注。Cu与超低k材料之间的热应力产生不仅与二者的热膨胀系数的不匹配有关，还受芯片-封装相互作用的的影响，这是一个相对较新的可靠性问题。1.4.2节中讨论了Si和FR4聚合物基板热膨胀系数不匹配而导致的倒装芯片中热应力的存在。倒装芯片技术中，Si芯片上的Cu/超低k材料构成的多层结构通过面阵列焊料接头连接到封装基板上。在100℃左右的器件工作温度下，无论基板材料是陶瓷还是聚合物，在Si芯片和基板间都会产生热应力，这一热应力会影响焊料凸点及Cu/超低k材料多层结构的机械完整性。以往，当采用SiO2作为层间介电材料时，由于SiO2力学性能较强，芯片与封装相互作用产生的载荷主要加载在相对柔软的焊球上。众所周知，在器件使用过程中此类热应力会导致倒装芯片焊料接头出现低周疲劳失效。过去，微电子行业使用环氧树脂作为底部填充材料来实现热应力的再分配，以减少热应力对焊料接头失效的影响。目前，云纹干涉法已被用于分析倒装芯片焊料接头中的热应力分布[4-7]。
然而，当超低k材料作为层间介电材料时，由于芯片-封装相互作用产生的热应力由焊料凸点和Cu/超低k材料多层结构共同承担，因此热应力可能在Cu/超低k材料的多层结构中引发介电材料的破裂。(https://www.chuimin.cn)
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