[发明专利]一种计算集成电路芯片焊点热疲劳失效概率的方法

摘要

本发明提供了一种计算集成电路芯片焊点热疲劳失效概率的方法，包括以下步骤：（1）确定集成电路芯片焊点热疲劳可靠性的影响参数；（2）以正态分布随机地产生n组影响参数，并通过有限单元数值计算与每一组影响参数对应的最大等效的热应力；（3）对n组影响参数进行归一化处理；（4）得到影响参数-热应力之间的强非线性关系；（5）建立芯片动态时变焊料热疲劳强度模型；（6）通过CRS方法计算出芯片焊点的热疲劳失效概率。本发明解决了热疲劳失效及热疲劳可靠度计算难于建模型的问题。该方法速度快、简便易行，为复杂的集成电路芯片焊点热疲劳失效和热疲劳可靠性设计提供了一条新的途径。

主权项

一种计算集成电路芯片焊点热疲劳失效概率的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）确定集成电路芯片焊点热疲劳可靠性的影响参数；所述影响参数为芯片本体的弹性模量(Ec)、芯片本体的热传导系数(TCc)、芯片本体的热膨胀系数(Cc)、焊点的弹性模量(Ew)、焊点热传导系数(TCw)、焊点热膨胀系数(Cw)、基板的弹性模量(Eb)、基板热传导系数(TCb)、基板热膨胀系数(Cb)、芯片工作热循环的平均温度(Tc)、芯片的长度(Lc)、芯片的宽度(Wc)、基板的长度(Lb)、基板的宽度(Wb)、焊球的高度(Hw)和焊球半径(Rw)；（2）以正态分布随机地产生n组影响参数，并通过有限单元数值计算与每一组影响参数对应的最大等效的热应力；其中n为大于1的正整数；（3）对步骤（2）中产生的n组影响参数进行归一化处理；（4）将步骤（3）中经过归一化处理后的数值作为输入，封装芯片焊点最大的热应力作为输出，将步骤（2）中的n组影响参数经过归一化处理后数据和对应的热应力作为支持向量机的训练样本，对最小二乘支持向量机进行训练和优化，得到影响参数‑热应力之间的强非线性关系；（5）基于最小二乘支持向量机建立芯片动态时变焊料热疲劳强度模型；所述芯片动态时变焊料热疲劳强度模型以焊料的初始强度、工作的平均温度、温度循环的幅度和热载荷作用的次数作为最小二乘 支持向量机的输入，焊料的热疲劳强度作为最小二乘支持向量机的输出；（6）根据步骤（4）中得到的影响参数‑热应力之间的强非线性关系，以及步骤（5）中得到的芯片动态时变的疲劳强度的智能模型，通过CRS方法计算出芯片焊点的热疲劳失效概率。