Для снижения разницы температурного коэффициента линейного расширения между кристаллом и материалом герметизации при корпусировании микросхем в пластиковые корпуса применяются эпоксидные монолитизирующие компаунды, содержащие высокий процент наполнителя в виде частиц оксида кремния. Однако помимо кристалла значительное влияние на уровень термомеханических напряжений в корпусе оказывает коммутационная подложка. При трехмерной интеграции в микросборке с помощью объемной коммутации объединяется несколько подложек, которые могут быть изготовлены из различных диэлектриков. В работе показано, что снизить уровень температурных напряжений в такой структуре могут герметизирующие материалы с различным температурным коэффициентом линейного расширения во внешней и внутренней частях изделия. Определены зависимости термомеханического напряжения и деформации микросборки от числа уровней и количества наполнителя во внешнем герметизирующем компаунде. Исследование проведено посредством компьютерного моделирования различных конструкций микросборок, герметизированных компаундами с разными значениями температурных и механических параметров. На основе полученных графиков зависимостей установлены оптимальные значения содержания наполнителя во внешнем и внутреннем компаундах для обеспечения минимальной температурной и механической (под действием ускорения) деформации микросборок при разном числе уровней.
1. Plante J., Shaw H. Evaluation of 3D Plus packaging test structures for NASA Goddard Space Flight Center // Proceedings of the European Space Components Conference, ESCCON 2002 (24–27 September 2002, Toulouse, France). Noordwijk: ESA Publ. Div., 2002. P. 213.
2. Федоров М. Высокотехнологичные микросхемы памяти 3D Plus // Компоненты и технологии. 2006. № 9 (62). С. 72–75.
3. US Patent US20020100600A1. Stackable microcircuit layer formed from a plastic encap-sulated microcircuit and method of making the same / D. Albert, K. Gann; assignees: Irvine Sensors Corporation, Nytell Software LLC; filed: 26.01.2001; publ.: 01.08.2002.
4. Wafer Level Packaging reaches new heights…: Press release // Yole Développement: [электронный ресурс]. 2020. URL: http://www.yole.fr/Advanced_Packaging_Monitor_Q1.aspx (дата обращения: 24.11.2021).
5. Materials for advanced packaging / ed.: D. Lu, C. P. Wong. 2nd ed. Cham: Springer, 2017. 974 p.
6. Development of Via in Mold (ViM) for embedded wafer level package (EWMLP) / Soon Wee Ho, Myo Ei Pa Pa, M. D. Fernandez et al. // 2011 IEEE 13th Electronics Packaging Tech-nology Conference. Singapore: IEEE, 2011. P. 417–422. doi: https://doi.org/10.1109/EPTC.2011.6184457
7. Opportunities of Fan-out Wafer Level Packaging (FOWLP) for RF applications / T. Braun, M. Töpper, K.-F. Becker et al. // 2016 IEEE 16th Topical Meeting on Silicon Mono-lithic Integrated Circuits in RF Systems (SiRF). Austin, TX: IEEE, 2016. P. 35–37. doi: https://doi.org/10.1109/SIRF.2016.7445461
8. Gotro J. Polymers in electronic packaging. Part 4: Molding process for epoxy mold com-pounds for fan-out wafer level packaging // Polymer Innovation Blog: [электронный ресурс] / Jeffrey Gotro. 17.04.2017. URL: https://polymerinnovationblog.com/polymers-electronic-packaging-part-four-molding-process-epoxy-mold-compounds-fan-wafer-level-packaging/ (дата обращения: 24.11.2021).
9. Effects of high-temperature storage on the elasticity modulus of an epoxy molding com-pound / R. Li, D. Yang, P. Zhang et al. // Materials. 2019. Vol. 12 (4). Art. No. 684. doi: https://doi.org/10.3390/ma12040684
10. High thermal conductive epoxy molding compound with thermal conductive pathway / J. Zeng, R. Fu, Yu. Shen et al. // Journal of Applied Polymer Science. 2009. Vol. 113. Iss. 4. P. 2117–2125. doi: https://doi.org/10.1002/app.30045
11. Курин С. В., Шафигуллин Л. Н., Лахно А. В., Бобрышев А. А. Полимерные ком-позиты с высокими упруго-прочностными характеристиками. Пенза: ПГУАС, 2016. 124 с.
12. Chao S., Liaw Y., Chou J.-H. The effects of filler shape, type, and size on the properties of encapsulation molding components // Electronics. 2021. Vol. 10 (2). Art. No. 98. doi: https://doi.org/10.3390/electronics10020098
13. Development of mold compounds with ultralow coefficient of thermal expansion and high glass transition temperature for fan-out wafer-level packaging / V. Carias, J. Thompson, Ph. Myers, Jr. et al. // IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Tech-nology. 2015. Vol. 5. No. 7. P. 921–929. doi: https://doi.org/10.1109/TCPMT.2015.2443072
14. Chung S.-L., Lin J.-S. Thermal conductivity of epoxy resin composites filled with com-bustion synthesized h-BN particles // Molecules. 2016. Vol. 21 (5). Art. ID: 670. doi: https://doi.org/10.3390/molecules21050670
15. Shibuya M., Nguyen L. High thermal conductivity mold compounds for advanced pack-aging applications // 2017 IEEE 67th Electronic Components and Technology Conference (ECTC). Orlando, FL: IEEE, 2017. P. 1334–1339. doi: https://doi.org/10.1109/ECTC.2017.296