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(shì)下意義更加顯著。本學(xué)位論文對(duì)芯片拾取的剝離機(jī)理與失效評(píng)估、工藝控制和新型機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵問題進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,取得了一些理論與實(shí)驗(yàn)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(jī)理。針對(duì)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(jī)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(duì)剝離過程的影響,給出了實(shí)用建議。
　　揭示了IC芯片拾取過程中的競(jìng)爭(zhēng)斷裂行為?；诜庋b實(shí)驗(yàn)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(jìng)爭(zhēng)斷裂關(guān)系,并提出“競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)”來表征其競(jìng)爭(zhēng)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(píng)估了芯片尺寸對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系、進(jìn)而對(duì)于成功拾取芯片的影響,給出了一種臨界芯片尺寸(

3、長(zhǎng)度與厚度)的計(jì)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(duì)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(diǎn)分析了頂針對(duì)芯片的接觸沖擊效應(yīng),考慮頂針?biāo)俣?、藍(lán)膜基板的穿刺和離心距等因素,并計(jì)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(shí)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(jī)構(gòu),給出了其設(shè)計(jì)方法與約束不等式。該機(jī)構(gòu)具有恒