硅通孔（TSV）的热-机械可靠性分析
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做为2.5D和3D封装的关键技术之一，硅通孔（Through-Silicon-Via, TSV）能使芯片或晶圆进行垂直互连，从而突破二维封装形式在集成度和信号传输性能上的瓶颈，进一步帮助实现系统集成和异构/异质集成。TSV的基本结构包含穿透硅衬底的深孔、深孔中的填充金属（通常是铜）以及金属和衬底间的绝缘层。在TSV的制造和封装器件的使用过程中，都会经历温度的变化。由于材料间热膨胀系数的差异，这会给结构中带来应力，造成铜的挤出或内陷，并可能引发铜的塑性变形或者材料间界面的滑移甚至开裂。这些温度引起的结构力学行为将危害TSV的电气连接性能，造成器件的失效。因此在设计阶段，有必要考虑TSV结构在温度环境下的机械可靠性。
该模型分析了单个TSV的热-机械可靠性，考虑了温度带来的热应力以及铜的塑性变形行为，得到了TSV结构中的变形和应力分布情况。这些结果可以帮助确定TSV周围应力禁止区（Keep-out-zone, KOZ）的范围，从而在器件设计时避免在KOZ中放置带电路功能的元件。
案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模:
您可能需要以下相关模块才能创建并运行这个模型，包括：
建模所需的 COMSOL® 产品组合取决于多种因素，包括边界条件、材料属性、物理场接口及零件库，等等。不同模块可能具有相同的特定功能，详情可以查阅技术规格表，推荐您通过免费的试用许可证来确定满足您的建模需求的正确产品组合。如有任何疑问，欢迎咨询 COMSOL 销售和技术支持团队，我们会为您提供满意的答复。
