Erhöhung der Verlässlichkeit bei der mikroelektronischen Konstruktion
Das ständig wachsende Bedürfnis des Markts für Miniaturisierung in moderner Elektronik hat eine neue Nachfrage nach weiterer Optimierung bei der Konstruktion integrierter Schaltkreise geschaffen. Ein kritischer Parameter bei der Konstruktion eines nano- oder auch mikroelektronischen Geräts ist die Produkt- und Verfahrensverlässlichkeit. Unter Berücksichtigung, dass Kosten und "Time to Market" ebenfalls reduziert werden müssen, ist es notwendig, Fehler bei der Konstruktion von mikroelektronischen Verpackungen und Bauteilen zu minimieren. Davon motiviert hat sich das MEVIPRO-Projekt auf einen der häufigsten Arten elektronischen Versagens konzentriert, dem thermomechanischen Fehler, der auf die Produkt-/Verfahrenskonstruktionsphase zurückzuführen ist. Das Hauptergebnis der Projektarbeit war eine vielseitige virtuelle Methode zur Erstellung von Prototypen, die die thermomechanische Konstruktion verschiedener Produkte verbessern kann. Für die Erreichung dieses Ziel bedurfte es neben anderen Aufgaben der Entwicklung passender Simulations- und Charakterisierungsmethoden für die Bewertung der thermomechanischen Verlässlichkeit von Mikroelektronik und Mikrosystemen. Herkömmliche Methoden zur Bewertung der Verlässlichkeit neuer Mikroelektronik umfassen destruktive und nichtdestruktive Prüfungen physikalischer Prototypen. Das ist ein sehr Zeit- und Kostenaufwendiges Verfahren, da es so häufig wiederholt werden muss, bis die Konstruktionskriterien stimmen. Alternativ dazu wurden numerische und experimentelle Werkzeuge entwickelt, die die Konstruktionszeit für ein Teil oder ein Produkt erheblich verringern können. Die Werkzeuge umfassen passende Modelle für die Prüfung des thermomechanischen Verhaltens von Polymeren und Versagenskriterien. Zusätzlich zu diesem Simulationstechniken wurden auch Methoden zur Bewertung des Ermüdungsverhaltens sowohl von dünnen Drähten als auch von Lötmitteln und Klebern entwickelt. Insbesondere für Lötmaterialprüfungen wurde außerdem ein "thermal lap shear" Test entwickelt. Numerische Modelle, Charakterisierung und Ermüdungsexperimente für Drähte wurden erfolgreich getestet und erwiesen sich für die Konstruktion von verlässlichen elektronischen und Mikrosystemen als leicht durchführbar. Weitere Informationen sind abrufbar unter: www.quick.philips.com/mevipro
