半导体器件封装的可靠性研究

无锡工艺职业技术学院电子信息工程系

毕业设计论文

半导体器件封装的可靠性研究

专业名称应用电子技术

学生姓名

学号

指导教师鲍小谷

毕业设计时间2010年2月20日~6月12日

半导体器件是经过衬底制备、外延、氧化、光刻、掺杂、封装等工序做出来的。但要保证做出的产品在正式生产后可以让顾客使用，且安全可靠、经久耐用，就必须在研究发展期间就将可靠度设计于产品质量中，因此试验的工作是不可少的。

试验是评估系统可靠度的一种方法，就是将成品或组件仿真实际使用环境或过应力的情况下予以试验，利用过程中失效之左证数据来评估可靠度。当然佐证资料越多，对所估计的可靠度信心也越大，可是人们又不希望采用大量样本来进行试验。若不做试验或做某种程度的试验，就根本不知道产品可靠的程度。

本文主要介绍了可靠性试验在半导体器件封装中是怎样使用的，从而来突出可靠性试验在封装中起着很重要的作用。

关键词：半导体器件；封装类型；可靠性；试验

Abstract

Semiconductor substrate after the preparation, epitaxy, oxidation, lithography, doping, packaging and other processes done. However, to ensure that products made after the official production for customers to use, and safe, reliable, and durable, it is necessary to research and development in reliability during the design will be in product quality, and therefore the work of test is indispensable.

Trial is to assess the system reliability of the method is that simulation will be finished products or components of the actual use of the environment or the circumstances have to be stress test, using the process of failure data to assess the reliability of proof. Of course, the more supporting information, the reliability of the estimate the greater the confidence, but people do not want to adopt a large number of samples tested. Do not test or do some degree of testing, simply do not know the extent of product reliability.

This paper introduces the reliability test in semiconductor devices is how to use the package, and thus to highlight the reliability test in the package plays a very important role.

Key words: Semiconductor devices; Package type; Reliability; Trial

第一章引言 (1)

1.1 半导体行业的发展 (1)

1.2 半导体材料简介 (1)

1.3 半导体器件的制造技术 (3)

第二章半导体器件封装的基本概念 (5)

2.1 封装的发展 (5)

2.2 封装的方法 (6)

2.3 封装的形式 (14)

2.4 封装的技术参数 (15)

第三章可靠性试验基本概念 (16)

3.1 可靠性试验的目的 (16)

3.2 可靠性试验的方法 (16)

3.3 可靠性试验的分类及要求 (17)

3.4 可靠性试验的应用 (18)

第四章半导体器件封装的可靠性研究 (19)

4.1 IC生命周期浴缸曲线 (19)

4.2 试验项目 (19)

4.3 可检测的缺陷 (20)

4.4 器件封装的可靠性检测方法 (20)

4.5 器件封装的可靠性试验 (26)

第五章小结 (29)

参考文献： (30)

第六章致谢 (31)

第一章引言

1.1 半导体行业的发展

回顾半导体行业的历史发展，就会发现该领域长期以来的增长趋势正在放缓。在未来几年，我们很难看到80、90年代所出现的两位数的市场增长速度。但幸运的是，市场波动也将趋缓，大的下降态势同样不会出现。现在半导体领域仍然继续吸引大量的投资。全球范围内行业快速增长，尤其是亚洲。在此经济区域内，中国所起到的作用举足轻重。

从整个行业的发展来看，应用才是真正的驱动力量，而非技术。90年代，PC 行业曾一度蓬勃，并拥有大量办公和个人用户；但是现在，该领域的发展在明显变缓。今天，真正的行业驱动者是像手机等消费类电子，因为你和我无一例外，都是消费者。

从技术角度来看，半导体行业内可能出现两大发展趋势：

第一，技术的复杂性使得系统开发变得更加困难。但作为供应商，却需要提供使系统易于使用、可靠，且更加便宜的方案；

第二，在过去的30－40年间，摩尔定律一直在半导体发展过程中发挥重要作用。但是今天，行业内出现了多种超越摩尔定律的差异性。

从应用角度出发，今后的市场重点将围绕在三个方面：

第一，网络带来的影响。宽带接入以及消费者对随时随地获得信息的需求，正在改变原有的商业和消费行为；

第二，绿色概念。人类对能源的消耗在持续增长（有数据表明，到2010年，人类所消耗的能量将较当前增长60%），因此如何利用技术实现节能减排，是今后发展的方向；

第三，老龄化问题。老龄人群希望科技能够为他们提供更好的医疗和其它服务，例如能够将诊断信息以无线方式传送（涉及到了网络通信和信息处理）、能够驾驶更为智能化且更安全的交通工具，方便交流。

在过去三年中，原材料、处理技术、硅制造、IP以及产品开放等方面的投入，每年都超过12亿美元。众所周知，几乎半导体中所有的半导体产品都涉及汽车电子、工业控制、无线手机、消费电子以及网络架构等多个应用领域。面对上述应用，解决方案包括互联网技术、多内核技术、领先的45nm工艺、芯片的超级封装能力等等。因此对开发商面临诸多挑战，这是因为：多内核应用的复杂性和灵活性要求可扩展的基于软件的解决方案；在系统功率预算内，平衡架构必须提供优于摩尔定律的性能；必须在新架构上充分利用原有代码，以保留用户所熟悉的使用体验。

1.2 半导体材料简介