高速焊線過程焊頭沖擊力與芯片損傷的影響機(jī)理研究.pdf

1、引線鍵合作為電子封裝工藝流程中的關(guān)鍵工藝過程，需要適應(yīng)電子封裝技術(shù)自身的革新和上游IC芯片技術(shù)的快速發(fā)展。在高速焊線機(jī)的引線鍵合過程中，焊頭沖擊力是影響芯片鍵合質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)。為了能夠更好的控制鍵合過程焊頭沖擊力，合理配置鍵合工藝參數(shù)，需要掌握焊頭沖擊應(yīng)力對(duì)芯片中的影響及傳播規(guī)律。為此，本文重點(diǎn)開展鍵合過程焊頭沖擊力對(duì)芯片的影響規(guī)律研究，通過理論計(jì)算與仿真模擬以及實(shí)驗(yàn)等方式，獲得焊頭沖擊應(yīng)力波在芯片中的傳導(dǎo)機(jī)制與規(guī)律。論文的主要研究

2、內(nèi)容概括如下：
　　1.闡述沖擊應(yīng)力在芯片中傳播的研究背景與意義，對(duì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做深入調(diào)研，分析LED芯片鍵合失效、芯片碎裂與損傷等問題，明確焊頭沖擊力對(duì)芯片損傷及鍵合質(zhì)量的重要影響。
　　2.從LED芯片本身的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)以及芯片所處的力學(xué)環(huán)境角度等方面著手，分析芯片的抗沖擊破碎強(qiáng)度、脆性強(qiáng)度以及內(nèi)部的層理、節(jié)理等因素，得出芯片受沖擊后的理論動(dòng)力方程。
　　3.考慮引線鍵合中焊頭沖擊過程的復(fù)雜性，采用由整體到

3、局部的建模方式，深入分析應(yīng)力波在芯片中每一階段的傳播規(guī)律以及芯片內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，明確芯片受沖擊后的碎裂方式、沖擊產(chǎn)生的應(yīng)力波波形以及芯片損傷的臨界條件；利用有限元軟件Ansys/Ls-dyna進(jìn)行仿真，對(duì)焊頭沖擊過程進(jìn)行仿真分析，得出沖擊應(yīng)力波在芯片中的傳播規(guī)律以及芯片損傷的臨界條件。
　　4.開展芯片鍵合的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)不同沖擊力條件下的鍵合芯片樣本進(jìn)行損傷觀察。設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，對(duì)鍵合的芯片進(jìn)行研磨拋光實(shí)驗(yàn)，制作實(shí)驗(yàn)樣本，通過金