Zuverlässigkeit für elektronische Bauelemente mit hoher Packungsdichte

Abstract:
Eine der wichtigsten Herausforderungen an ein modernes Packaging ist die Zuverlässigkeit bei immer höherer Packungsdichte der Bauelemente und höheren Signalfrequenzen. Eine Möglichkeit, diese anzunehmen, besteht darin, numerische Simulationen, etwa mit Finite-Elemente-Analysen (FEA), möglichst frühzeitig in den Entwicklungsprozess neuer Komponenten einzubeziehen. Über eine numerische Vorab-Optimierung in Verbindung mit Verformungsmessungen an geeigneten Teststrukturen oder Baumustern werden danach erste Zuverlässigkeitsaussagen abgeleitet. Um reproduzierbare Berechnungsergebnisse erzielen zu können, müssen gesicherte Eingangsinformationen vorliegen. Deshalb werden die Eigenschaften der beteiligten Materialien so genau wie nötig bestimmt. Einflüsse aus Schichtdicke, Temperatur, Zeit, Feuchte usw. werden dabei einbezogen. Die Autoren stellen ihre Herangehensweise vor und berichten über ihre Erfahrungen anhand mehrerer Beispiele, wie der Integration von aktiven Bauelementen in eine Leiterplatte oder die Beherrschung von Spannungszuständen in GaAs-Röntgenbild-Pixeldetektoren. Beeinflusst werden wirtschaftliche Effekte wie Verkürzung der Entwicklungszeiten, Senkung der Kosten und vor allem eine hohe Zuverlässigkeit im Betrieb.