晶片級封裝的可靠性分析.pdf

1、隨著電子產品朝著體積小,重量輕的方向發(fā)展,出現了各種各樣的封裝結構。其中符合輕薄短小與高密度的要求,并且可以大幅度降低成本的晶園級封裝越來越受到重視。世界上許多公司都正在發(fā)展或者已經開始提供具有晶園級封裝和工藝的半導體器件。在各種數值分析方法中,最常被封裝領域采用的為有限元素方法。有限元素方法可以經由幾何與元素的分割描述封裝結構尺寸、材料、邊界條件與負載等特性,并可借由元素適當的細化而得到精確的數據解。而在分析封裝結構時,由于組成材料的

2、材料性質大多隨溫度變化而改變,同時錫球也會因結構的熱膨脹系數(CTE)的不匹配問題產生低周疲勞破壞現象,由此可知使用有限元素方法分析封裝熱疲勞問題時,計算量甚為龐大。為了準確預測封裝體破壞現象,在錫球部的元素必須適當的細化,以求得準確的錫球應變狀態(tài),然而此一元素細化過程與材料特性需求的計算非常耗時,本研究在第三章的目的即在試著找出一種適當的錫球元素細分的方法,以求得準確的錫球應變狀態(tài),并節(jié)省程序的運算時間。在本文的架構中首先使用一個有實

3、驗數據的簡單封裝結構的模型做為錫球網格細分的驗證,驗證部分采用Pao雙層板(double-beam)做為有限元素仿真的模型,驗證的目的不只在于找出錫球網格細分的方法,更可以借著與實驗數值做比對,確認模擬方法的正確性。再者,在本文中使用有限元素分析軟件ANSYS中的誤差評估選項,做為輔助確認分析結果可靠性的參考指標。本研究的第四章中針對WLCSP模型進行可靠度分析,并對于WLCSP進行可靠度改良設計與分析。晶園級封裝實效的主要原因是作為接