Modellistica TCAD dell'accumulo di carica spaziale nei materiali epossidici impiegati nell'incapsulamento dei circuiti integrati ad alta tensione

Il progetto di questa tesi si è focalizzato sulla calibrazione di un modello TCAD finalizzato a rappresentare l'accumulo di carica spaziale all'interno della resina epossidica, un materiale comunemente usato per l'incapsulamento degli IC durante l'esposizione a tensioni elevate. Per l'analisi sono stati utilizzati dati sperimentali ottenuti da sensori di carica forniti da STMicroelectronics. L'obiettivo principale è stato applicare la modellistica TCAD come strumento predittivo per affrontare le sfide legate ai materiali di incapsulamento, con l’obiettivo di migliorare il processo di progettazione e produzione dei circuiti integrati. Sono state eseguite diverse simulazioni TCAD per comprendere meglio l'impatto dei parametri dei modelli disponibili sull'accumulo di carica all'interno dell’EMC. Questo ha contribuito a una migliore calibrazione dei modelli sui dati sperimentali e alla identificazione del miglior risultato basato sul modello di mobilità PF. Inoltre, si è esaminato l'uso del modello VRH, caratterizzato da una dipendenza più accentuata dal campo elettrico rispetto al modello PF. Dai migliori risultati ottenuti in seguito alle numerose simulazioni è emerso che l'adozione del nuovo setup in accordo con il modello PF ha portato a miglioramenti significativi negli andamenti a 1800V e 1500V, con una tendenza accettabile anche a 900V. Tuttavia, con il modello VRH, si è registrato un miglioramento solo a 900V.