Failure mechanisms and reliability of the Al-chip-metallization during power cycling - Université Polytechnique des Hauts-de-France Access content directly
Conference Papers Year :

Failure mechanisms and reliability of the Al-chip-metallization during power cycling

Abstract

This paper studies the failure mechanisms and the reliability of the chip-metallization of a new power module using a copper clip soldered on the top side of the chip, instead of aluminum wire bonds. Both power cycling tests and thermo-mechanical Finite Elements simulations are performed. This study takes advantages of the numerical simulations to analyze in details plastic strains and crack growth in the chip-metallization under different Active Power Cycling conditions. Lifetime models are then deduced by correlating the experimentally obtained lifetime with the corresponding calculated plastic strains and crack growth criteria
Cet article étudie les mécanismes de rupture et la fiabilité de la couche de métallisation d’une puce électronique d’un nouveau module de puissance, remplaçant les fils de connexion par un clip en cuivre. A la fois des tests de cycles actifs de puissance et des simulations thermomécaniques par éléments finis ont été réalisés. Cette étude utilise les simulations numériques pour analyser en détail les déformations plastiques et la propagation de fissures dans la métallisation de la puce sous différents cycles actifs de puissance. Les modèles de durée de vie sont ensuite déduits en corrélant la durée de vie des modules obtenue par expérimentation avec les déformations plastiques et les critères de propagations de fissures calculés correspondants
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Dates and versions

hal-03437325 , version 1 (19-11-2021)

Identifiers

  • HAL Id : hal-03437325 , version 1

Cite

Camille Durand, Markus Klingler, Daniel Coutellier, Hakim Naceur. Failure mechanisms and reliability of the Al-chip-metallization during power cycling. Congrès Français de Mécanique CFM2015, Aug 2015, Lyon, France. ⟨hal-03437325⟩
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