封裝殘余應(yīng)力對(duì)界面層裂的影響研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)桂林電子工業(yè)學(xué)院研究生學(xué)位論文題目封裝殘余應(yīng)力對(duì)界面層裂的影響研究封裝殘余應(yīng)力對(duì)界面層裂的影響研究（英文）（英文）InvestigationofResidualStressonInterfacialDelaminationinMicroelectronicPackages研究生姓名:田剛領(lǐng)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):蔣廷彪副教授申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè):機(jī)械電子工程提交論文日期:2005年4月年月日摘要摘要微電子封裝技術(shù)

2、在電子制造行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。相比于陶瓷封裝材料，由于高聚物封裝材料低廉的價(jià)格而大量使用。高聚物在固化過程中，分子鏈相互交聯(lián)逐漸增加，液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，體積收縮時(shí)受到周圍材料的約束，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)，也就是通常所說(shuō)的固化殘余應(yīng)力。并且這些高聚物材料有很強(qiáng)的親水性，一方面會(huì)引起封裝器件的各種材料界面粘接強(qiáng)度的退化，另一方面會(huì)在后續(xù)的組裝工藝中，在再流焊溫度（220～240）沖擊下，界面吸入的潮氣轉(zhuǎn)化為蒸汽壓力，與熱應(yīng)力的共同作用

3、通常導(dǎo)致器件從界面處爆裂（俗稱爆米花現(xiàn)象）。固化殘余應(yīng)力和吸潮等引起的界面層裂不僅使器件本身在封裝和組裝工藝中失效，而且可能使組裝的電路板或整個(gè)電子系統(tǒng)在使用過程中出現(xiàn)可靠性問題。本論文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“微電子芯片封裝中的界面層裂機(jī)制和控制方法研究”，針對(duì)塑封器件主要由于固化殘余應(yīng)力和吸潮導(dǎo)致的界面層裂問題，采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法進(jìn)行分析。通過對(duì)器件模擬分析，發(fā)現(xiàn)固化殘余應(yīng)力的不但改變了器件中芯片的應(yīng)力分布，同時(shí)還進(jìn)

4、一步劣化了DA材料與芯片接觸面的應(yīng)力值，增加了DA材料發(fā)生脫層失效或材料內(nèi)部發(fā)生損傷的幾率，并且發(fā)現(xiàn)固化時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)PBGA器件封裝產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，也有不可忽略的影響。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于預(yù)測(cè)芯片的開裂、對(duì)調(diào)整固化時(shí)間提高器件可靠性有一定的參考價(jià)值。并在隨后在模型中假定了缺陷（即裂紋），并利用J積分判據(jù)來(lái)對(duì)裂紋受到殘余應(yīng)力的影響進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)固化過程與器件內(nèi)應(yīng)力變化、裂紋擴(kuò)展以及裂紋參數(shù)等都有十分重要的關(guān)系。最后，文章就潮濕因素對(duì)器件的影響進(jìn)行