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Reliability of sputtered thin aluminium films under accelerated stress testing by vibration loading and modeling

  • Aluminium is still one of the most important contact metallisations for power electronic chips like MOSFETs or IGBTs. With a large difference in thermal expansion coefficients (CTEs) between aluminium and silicon and the temperatures generated in hot-spots during high power transients, these layers are prone to failure due to thermo-mechanical fatigue. Usually lifetime assessment is done by subjecting dedicated test specimens to standardised stress tests as e.g. active or passive thermal cycling. This paper proposes a novel method for accelerated stress testing and lifetime modelling of thin aluminium films in the high-cycle fatigue regime by isothermal mechanical loading. The proposed novel test method is suggested to complement or replace resource-demanding thermal cycling tests and allow simple in-situ monitoring of failure.

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Autor*innen:B. Wunderle, T. Onken, J. Heilmann, Dorothee SilbernaglORCiD, J. Arnold, T. Bieniek, R. Pufall
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Reliability of sputtered thin aluminium films under accelerated stress testing by vibration loading and modeling
Jahr der Erstveröffentlichung:2016
Verlag:IEEE
Erste Seite:1
Letzte Seite:14
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:AFM; Accelerated stress testing; Active thermal cycling; Nanoroughness; Power electronic chips; Semiconductor device reliability; Sputtered thin aluminium film; Thermal expansion; Thermomechanical fatigue; Vibrations
Veranstaltung:6th Electronic System-Integration Technology Conference (ESTC)
Veranstaltungsort:Grenoble, France
Beginndatum der Veranstaltung:13.09.2016
Enddatum der Veranstaltung:15.09.2016
DOI:10.1109/ESTC.2016.7764458
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:08.01.2018
Referierte Publikation:Nein
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