一种三维集成系统级组件寿命计算方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种三维集成系统级组件寿命计算方法与装置，该方法包括：采集三维集成系统级组件失效物理模型所需的输入信息；对三维集成系统级组件的各组成部分进行编号；对该组件的各组成部分的各失效机理进行编号；基于失效物理模型计算该组件的各失效机理的失效前时间；基于各失效机理的失效前时间、各组成部分的各失效机理的编号生成失效前时间矩阵；根据失效前时间矩阵，确定该组件的寿命矩阵；基于竞争失效理论与寿命矩阵计算该组件的寿命。本发明专利技术通过对件中的各组成元器件进行寿命评价得到寿命矩阵，并基于竞争理论评价三维系统级封装组件的寿命，从而对三维系统级封装组件的寿命进行准确、可靠地评估。

A Life Calculating Method and Device for Three-Dimensional Integrated System-Level Components

The invention discloses a method and device for calculating the life of three-dimensional integrated system-level components, which includes: collecting input information needed for failure physical model of three-dimensional integrated system-level components; numbering each component of three-dimensional integrated system-level components; numbering each failure mechanism of each component of the component; and calculating each component loss based on failure physical model. The pre-failure time of the failure mechanism; the pre-failure time matrix is generated based on the pre-failure time of each failure mechanism and the number of each failure mechanism of each component; the life matrix of the component is determined according to the pre-failure time matrix; and the life of the component is calculated based on the competitive failure theory and the life matrix. The invention obtains the life matrix by evaluating the life of each component, and evaluates the life of the three-dimensional system-level packaging component based on the competition theory, so as to accurately and reliably evaluate the life of the three-dimensional system-level packaging component.

【技术实现步骤摘要】
一种三维集成系统级组件寿命计算方法和装置
本专利技术属于航天器组件寿命评价
，尤其涉及一种三维集成系统级组件寿命计算方法和装置。
技术介绍
小型化、轻量化、多功能及高性能的应用需求促使了三维集成系统级组件的产生与发展，而微电子设计与制造技术的发展使得三维集成系统级组件的成熟度和可靠度日益增长，目前，三维集成系统级组件已被广泛应用在航空、航天、兵器等各个领域。三维集成系统级组件集成了多种不同功能的芯片和元器件，其复杂的结构及工艺，如大跨度高密度键合引线、倒装焊、硅通孔等，会带来极为严峻的可靠性问题。然而，目前尚未有成熟的三维集成系统级组件可靠性评价方法，有效的可靠性评价方法亟待提出。目前工程实际中，电子产品的可靠性预计主要依据GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》，其中对于大多数元器件的工作失效率预计模型都为基本失效率λb与πE、πQ等一系列π系数相乘的形式，而这些参数基本依据查表所得，严重缺乏科学依据，预计结果具有较低的可信度。美国陆军早在1996年明文规定停止采用可靠性预计手册进行可靠性预计，取而代之的是失效物理方法。失效物理的方法主要用于预测电子元器件基本单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维集成系统级组件寿命计算方法，其特征在于，包括：采集三维集成系统级组件失效物理模型所需的输入信息；对所述三维集成系统级组件的各组成部分进行编号；对所述三维集成系统级组件的各所述组成部分的各失效机理进行编号；基于失效物理模型，计算三维集成系统级组件的各失效机理的失效前时间；基于各所述失效机理的失效前时间、各所述组成部分的各失效机理的编号生成失效前时间矩阵；根据所述失效前时间矩阵，确定所述三维集成系统级组件的寿命矩阵；基于竞争失效理论与所述寿命矩阵，计算所述三维集成系统级组件的寿命。

【技术特征摘要】
1.一种三维集成系统级组件寿命计算方法，其特征在于，包括：采集三维集成系统级组件失效物理模型所需的输入信息；对所述三维集成系统级组件的各组成部分进行编号；对所述三维集成系统级组件的各所述组成部分的各失效机理进行编号；基于失效物理模型，计算三维集成系统级组件的各失效机理的失效前时间；基于各所述失效机理的失效前时间、各所述组成部分的各失效机理的编号生成失效前时间矩阵；根据所述失效前时间矩阵，确定所述三维集成系统级组件的寿命矩阵；基于竞争失效理论与所述寿命矩阵，计算所述三维集成系统级组件的寿命。2.根据权利要求1所述的三维集成系统级组件寿命计算方法，其特征在于，所述输入信息包括：经时击穿信息、金属化层电迁移信息、热载流子注入信息、键合引线弯曲疲劳信息、微凸点热疲劳信息、封装体振动失效信息以及封装体热疲劳信息中的至少之一。3.根据权利要求2所述的三维集成系统级组件寿命计算方法，其特征在于，对所述三维集成系统级组件的各组成部分进行编号的步骤，包括：将所述三维集成系统级组件中的所有芯片分别进行编号为C1、C2、……、Cl；将所述三维集成系统级组件中的所有互连结构分别进行编号为I1、I2、……、Im；将所述三维集成系统级组件中的所有封装体分别进行编号为P1、P2、……、Pn；其中，所述三维集成系统级组件的组成部分包括：多个芯片、多个互连结构以及多个封装体。4.根据权利要求3所述的三维集成系统级组件寿命计算方法，其特征在于，对所述三维集成系统级组件的各所述组成部分的各失效机理进行编号的步骤，包括：将芯片C1～CI的三种失效机理分别编号为：(C11、C12、C13)、……、(CI1、CI2、CI3)；将互连结构I1～Im的三种失效机理编号为：(I11、I12)、……、(Im1、Im2)；将封装体P1～Pn的三种失效机理编号为：(P11、P12)、……、(Pm1、Pm2)。5.根据权利要求4所述的三维集成系统级组件寿命计算方法，其特征在于，所述失效前时间矩阵为：式中，TC、TI、TP的第一个字母T表示时间，所述失效前时间矩阵中的小括号包括的数据视作一个元素；∞表示缺少的失效机理。6.一种三维集成系统级组件寿命计算装...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷翰天，吕倩倩，南方，屈若媛，李楠，祝名，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11