基于金属基复合材料的硅通孔热应力仿真分析

摘要

cqvip:硅通孔(TSV)技术是三维集成电路中的关键技术,对信号传输以及热量的传导起到关键的作用,其热可靠性的问题一直都是研究热点。基于Comsol Mulitiphsics平台,通过有限元仿真分析,研究了金属基复合材料对TSV热应力的影响。并进一步研究了在不同通孔直径以及不同TSV高度下,碳纳米管(CNTs)、碳纳米管铝(CNTs/Al)以及碳纳米纤维铜(CNFs/Cu)等复合材料和传统金属材料的等效热应力情况。结果表明:与传统金属材料相比,金属基复合材料CNTs/Al以及CNFs/Cu均能有效降低TSV的热应力,提高TSV的热可靠性;并且对于CNTs含量不同的金属基复合材料,其TSV的等效热应力也会有所不同,需综合考虑合理选择CNTs的含量。