[发明专利]多芯片组件（MCM）可靠性预计模型

说明书

技术领域

本发明涉及多芯片(MCM)组件，尤其涉及一种多芯片组件(MCM)可靠性预计模型。

背景技术

多芯片组件(MCM)是目前电子封装中最为先进的一种封装形式，是在混合集成电路基础上发展起来的一种高级混合集成组件。近年来，随着整机电子系统对高性能、多功能和小型化要求的不断提高，MCM也得到了飞速的发展，伴随着材料技术的不断进步，MCM已经可以应用于很多高性能和高可靠性的领域中。

由于MCM高性能、小型化的优点，使得它广泛的应用于武器装备、航空、航天等国防军事领域中。第二代杀手锏装备、军用雷达、指挥控制、电子对抗等重点电子武器装备和系统中大量采用了MCM，正是如此，除了要求MCM高性能、小型化之外，还要求高的可靠性。因此对MCM进行可靠性预计就显得尤为重要。

MCM与传统意义上的混合集成电路有所不同，主要区别如下：混合集成电路(HIC)各种基板上安装的主要是无源元件，半导体器件所占的比例非常小，作为HIC用的半导体器件可以是裸芯片也可以是已封装器件，在通常情况下，制成部件的电路较为简单，而MCM在各种高密度多层基板上安装的主体是半导体器件，确切地说是未封装的半导体器件芯片，制成部件的电路一般都较为复杂。由此可知，MCM技术是混合集成技术的延伸，是HIC技术与WSI技术的综合，也是PCB技术与IC裸芯片封装技术的结合，是混合集成技术的高级产品，因此功能和集成度也远高于传统的混合集成电路。

目前国内外大部分可靠性预计手册在对MCM产品进行预计时，均是将MCM归于混合集成电路，然后依据混合集成电路的预计方法对MCM产品进行预计.FIDES2009可靠性预计手册出版后，尽管手册中给出了MCM产品的可靠性预计模型，但是工程上仍无法完全适用，主要有以下两个原因：1.预计模型形式复杂，系数繁多，且很多系数通过试验室试验获得，工程实际应用中很难获取；2.国内MCM产品的生产线的成熟程度、设计水平、工艺控制水平等均与国外有所不同，因此，MCM的失效率水平不能也不可能完全依据FIDES2009可靠性预计手册中的失效率预计模型进行预计，必须结合并考虑国内MCM产品的失效率水平的具体结构特点、应用情况以及失效模式及机理。这些因素导致其MCM可靠性预计模型无法广泛的应用于工程领域中。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种多芯片组件(MCM)可靠性预计模型，解决了国内对MCM产品的可靠性进行预计的难题，为MCM产品的失效率水平和可靠性预计提供了依据。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：1、一种多芯片组件(MCM)可靠性预计模型，其特征在于，它包括外贴元器件失效率部分、基板基本失效率部分、组装互连失效率部分及封装失效率部分，根据基板失效率、外贴元器件失效率、组装互连失效率、封装失效率的关系，再考虑环境因子和质量因子对产品可靠性的影响，得出产品失效率。

多芯片组件(MCM)可靠性预计模型的定量描述如下：

式中：

λ_芯片-i表示由外贴器件引发的失效率，包括裸芯片和分立器件；λ_无源无件表示由各类无源元件引发的失效率，包括SMD和淀积元件；λ_内部互连表示由内部连接引发的失效率，包括芯片-基板和基板-管壳连接；λ_基板表示由基板引发的失效率；λ_管壳表示由封装管壳引发的失效率；π_Q为质量系数，表示不同质量控制等级对组件工作失效率的影响；π_E为环境系数。