李呈龙 钟 诚 刘永超 郭 蕊 鲁济豹* 孙 蓉*

1(中国科学院深圳先进技术研究院 深圳 518055)

2(深圳先进电子材料国际创新研究院 深圳 518103)

3(华中科技大学机械科学与工程学院 武汉 430074)

1 引 言

随着芯片技术不断地取得突破性进展，相同尺寸集成电路芯片上所集成的晶体管数目每隔 18 个月就会增加一倍，并且至少在接下来的十年中有望继续保持这种趋势[1]。这就是著名的摩尔定律，它在过去几十年里被证实是正确的并且在不断地推动着数字电子、工业制造以及大数据人工智能等领域的发展[2-4]。当今，飞速发展的半导体产业已成为技术和社会变革、生产力和经济增长的重要驱动力[5-7]。随着芯片集成度的不断提高、多尺寸芯片的应用越来越广泛，业界对芯片可靠性的要求也在逐年上升。因此，进一步评估芯片可靠性并探讨深层次原因是至关重要的。

热翘曲行为是封装结构重要的热机械特性[8-9]，其与球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)封装结构的寿命息息相关。热翘曲主要是由封装结构各部分热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)不匹配而导致的[10-11]，同时泊松比(Poisson’s Ratio)也可能对封装结构的翘曲造成很大的影响。泊松比是材料的基本属性，反映材料的横向变形能力，其变化将会影响材料力学性能的变化。Lee 等[12]通过仿真证实了泊松比可变对翘曲量具有较大影响。Hassan 等[13]指出泊松比对于准确预测芯片的可靠性至关重要。文献[12-15]表明材料的泊松比具有较强的温度依赖性，一些高分子材料的泊松比变化往往十分显著。……