随着电子产品不断向微型化和高性能化发展,导致芯片的输入/输出端口密度的不断增加,集成电路的集成度不断提高,极易引起电迁移诱致失效的可靠性问题。本文结合电迁移试验,对微互连结构在电流载荷作用下微焊点及其组件的温度场进行模拟,为金属微互连结构的设计和可靠性评价提供必要的理论支持和有限元分析基础。本文借助有限元分析方法建模完成了电子封装组件的电流载荷分析模型,定义载荷参数及边界条件,并且通过电迁移实验的设计及实施验证了模型的有效性。通过电—热耦合分析获得模型的电流载荷密度分布、温度场分布,并将模拟结果与试验结果进行比较,去验证模型的可靠性和准确性。其中,对金属微互连结构分别在不同温度和不同电流载荷条件下进行模拟。采用LABVIEW及NI数据采集模块,对为焊点及其周边结构进行温度测量。设计了针对微小组装体系的测温方案,有效采集了电迁移过程中随不同电流载荷测试条件变化的温度变化数据,根据有限元模拟结果得出,在电迁移作用下电子流入和流出焊点边缘的位置是电流载荷密度拥挤的区域,电流载荷拥挤效应的作用会导致该局部区域产生焦耳热效应,从而导致组件会存在温度梯度产生,互连结构中单个焊点温差变化很小,热迁移效应几乎可以忽略。而电流载荷密度梯度变化很大,电迁移效应作用很明显,模拟试验中焊点温度与施加电势关系的变化趋势呈现出抛物线趋势,和试验结果关于焊点温度和电流载荷关系变化情况吻合,可用模拟试验作为电载荷下的焊点可靠性分析手段。当通电电流载荷在2.4A到5.7A之间时,微焊点达到稳定温度峰值的时间随电流载荷的增大而变长。电流载荷较大时(5.7A-9.4A)微焊点达到稳定温度峰值的时间基本不发生变化(约380s)。电流载荷作用下的微焊点温度随电流载荷的增加呈二次函数形式增大。不同测温点温差呈现二次函数增加。当电流载荷达到11.4A时,SAC305焊点温度达到钎料熔化温度,焊点熔断失效。