Open Access

Carl Christoph Jung, Christian Silber, Jürgen ScheibleORCiD

• Eine neue Methode zur Berechnung von Temperaturen in Bonddrähten umgeben von einem endlichen Mold wird vorgestellt. Sie ist schneller als die übliche Finite Elemente-Methode (FEM), während sie vergleichbare Resultate produziert. Für manche Parameter funktioniert unsere Methode, während die FEM-Methode versagt. Der Algorithmus ist im sogenannten Bondrechner implementiert, der eine leicht zu benutzende Oberfläche für Designer von mikroelektronischen Systemen bereitstellt. Seine Anwendung hat das Potential, die Zuverlässigkeit von Bonddrähten zu verbessern. Ein nichtidealer Parameter für den Wärmetransfer vom Bonddraht zum Mold-Package wurde ebenfalls berücksichtigt. Dieser Parameter ändert sich wahrscheinlich unter Alterseinflüssen und ist daher sehr wichtig für Zuverlässigkeits-Schätzungen. In unserer Methode wird die Wechselwirkung von Nachbardrähten ebenfalls berücksichtigt. Diese wird immer wichtiger, weil der Durchmesser und der wechselseitige Abstand der Bonddrähte sich verringert, wegen der fortschreitenden Miniaturisierung der Chip-Verpackungen. Unser Programm kann ebenfalls Temperaturen für transiente Ströme berechnen und den Strom berechnen, der zu einer gegebenen Maximaltemperatur gehört.
• A new method to calculate temperatures in bond wires surrounded by a finite mold is presented. It is faster than the usual finite element method (FEM), while giving comparable results. For some parameters FEM fails, where our method still succeeds. The algorithm is implemented in the so-called Bond Calculator, which provides an easy-to-use interface for designers of microelectronic systems. Its application bears the potential to improve the reliability of bond wires. A nonideal parameter for the heat transfer from the bond wire to the mold package is also included. This parameter is probably prone to change under ageing influences and therefore very important for the reliability estimation. In our method the interaction between neighbouring wires is also considered. This is of increasing importance because the diameter and the mutual distances of bond wires decrease due to the ongoing miniaturization of chip packages. Our program is also able to solve for transient currents and to calculate the current belonging to a given maximum temperature.