IC薄芯片拾取建模與控制研究.pdf

1、IC芯片的無損精確操作與轉(zhuǎn)移是電子封裝的核心支撐技術(shù)之一,直接影響到電子器件封裝成品的的最終性能、成本、小型化以及服役可靠性與壽命,特別在IC芯片薄型化的趨勢下意義更加顯著。本學(xué)位論文對芯片拾取的剝離機理與失效評估、工藝控制和新型機構(gòu)等關(guān)鍵問題進行了系統(tǒng)深入的研究,取得了一些理論與實驗成果,主要研究工作和創(chuàng)新之處體現(xiàn)在:
　　研究了芯片-基板界面剝離的機理。針對芯片剝離行為,基于膜基結(jié)構(gòu)界面斷裂力學(xué)理論,分析了芯片-基板復(fù)合結(jié)構(gòu)在

2、頂針作用下的界面剝離機理,推導(dǎo)了界面能量釋放率解析解;開展了工藝參數(shù)的影響分析,特別是薄芯片的應(yīng)用對剝離過程的影響,給出了實用建議。
　　揭示了IC芯片拾取過程中的競爭斷裂行為。基于封裝實驗中芯片剝離的失效現(xiàn)象觀察與分析,揭示了芯片拾取過程中芯片剝離和芯片碎裂的競爭斷裂關(guān)系,并提出“競爭指數(shù)”來表征其競爭行為,給出了芯片剝離與碎裂的判斷準(zhǔn)則;基于該指數(shù)評估了芯片尺寸對于競爭關(guān)系、進而對于成功拾取芯片的影響,給出了一種臨界芯片尺寸(

3、長度與厚度)的計算方法,并分析了單頂針工藝的極限工藝能力;提出工藝裕量,據(jù)此分類討論了對芯片拾取、特別是薄芯片拾取的工藝建議。
　　研究了芯片損傷的工藝影響因素,重點分析了頂針對芯片的接觸沖擊效應(yīng),考慮頂針?biāo)俣?、藍膜基板的穿刺和離心距等因素,并計算了臨界頂起速度,為工藝參數(shù)的優(yōu)化提供指導(dǎo),以期實現(xiàn)無背面局部損傷的芯片剝離過程。
　　探索了一種基于屈曲失穩(wěn)原理的新型、安全芯片剝離機構(gòu),給出了其設(shè)計方法與約束不等式。該機構(gòu)具有恒