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   器件工作时，由于材料间的线热膨胀系数不同及温度变化，在焊接面间产生周期性的 剪切应力，使硅片龟裂或焊料“疲劳”而龟裂。界面间结合的损伤，最终导致焊接层破坏， 键合引线开路，器件性能退化或失效。

   改进办法是提高焊料抗拉强度，焊接面中间用垫片过渡或硅片背面多次金属化，以降低材料间的线热膨胀系数差。密封金属壳中充以高纯氮（O。的体积比<200×10 -）也可改 善热疲劳状况。晶体管工作时，因消耗功率要转换成热量而使结温（有源区）上升，工作结温正与器件寿命￡有如下关系6为常数，因此确定工作结温是使用器件时可靠性设计中的一个重要参数。一般对金属封装的硅器件，最大允许结温为150～175℃，塑料封装时则为125～150℃。

   热量的散失有辐射、对流和热传导三种方式。半导体芯片上有源区产生的热量通过热传导向四周传热，使芯片各处温度一定呈不均匀分布，即产生温度场，在一定边界条件下解热传导方程可求得芯片的温度场分布，这对可靠性热设计是有帮助的，现在已有这种软件可供使用。

   热应力大到一定程度后会对器件产生破坏作用，如塑封管壳出现裂纹，引线封接处裂开，造成气密性失效，大功率器件的管芯与底座间烧结层出现裂纹或空洞使欧姆接触不良，热阻增大，导致早起失效或瞬时烧毁。为此不仅要选用线热膨胀系数相近的材

料，还应加强沾污控制，保证焊接表面清洁，改进工艺，防止焊接面裂纹及空隙的产生。

    在一般情况下，经过截面A传出的热量Q与该方向的温度梯度成正比 在集成电路中，热源很多，其在各处的密集程度各不相同，且芯片尺寸不断增大，热 阻及热分布的情况比分立器件复杂得多。 芯片加工成后还需通过后工序组装成一个独立的工作单元，才能提供使用，所以微电 子器件由性能各异的一些材料组成，如硅片、S102、铝、迮线、金属框架和引线，以及塑 封外壳等。这些材料的线热膨胀系数各不相同，当其连成一个整体后，在不同材料界面间 存在压缩或拉伸应力，这时热应力与材料间线热膨胀系数差及温度差成正比，由热应力引起的失效可分为下述两类。