超薄芯片多顶针剥离工艺机理分析与优化

摘要

芯片超薄化是集成电路(Integrated Circuit，IC)产业发展的必然趋势，然而超薄芯片的易碎、易弯曲等特性却给IC封装核心工艺之一—芯片剥离带来极大挑战，实现超薄芯片无损剥离具有重大意义。针对超薄芯片易碎、难剥离的突出问题，本文聚焦多顶针剥离工艺，分析其剥离工艺机理，对常规多顶针剥离工艺进行优化并验证。本文主要研究内容及创新之处包括：
　　（1）建立了超薄芯片多顶针工艺仿真模型，介绍了仿真理论依据以及仿真方法。介绍了超薄芯片多顶针剥离工艺的工况，针对工况建立了有限元分析模型，采用有限元分析与虚拟裂纹闭合理论结合的仿真方法，为分析和提取超薄芯片剥离的重要影响因素以及工艺优化提供基础。
　　（2）分析了多种工艺参数对超薄芯片多顶针剥离工艺的影响机理。首先介绍了界面剥离与芯片碎裂之间的竞争关系，重点分析了顶针间距、芯片尺寸、蓝膜材质和长度等多项关键参数对剥离过程的影响机理，分析了常规多顶针工艺的局限性，为超薄芯片多顶针剥离工艺优化提供指导。
　　（3）提出并仿真验证了多顶针组合运动剥离工艺的设想，设计了工艺流程和装置结构。结合有限元仿真的研究成果，提出优化设想，并与常规多顶针剥离工艺进行对比分析，验证设想的可行性和优越性，详细设计其工艺动作流程，基于此，设计了一套优化的多顶针剥离装置，以实现超薄芯片的高效、高可靠剥离。
　　（4）验证了超薄芯片多顶针组合剥离工艺的优越性。通过搭建多顶针剥离工艺实验平台，验证了常规多顶针工艺的部分仿真结论，针对优化后的多顶针剥离工艺进行实验，验证优化工艺可行性。
　　综上所述，本文通过超薄芯片多顶针工艺机理的仿真研究，给出了针对超薄芯片多顶针优化工艺和装置机构方案，为超薄芯片高效、无损剥离的实现奠定基础。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题来源

1.2 研究背景

1.3 研究课题的提出

1.4 国内外研究现状

1.5 本文主要研究内容

2 超薄芯片多顶针剥离工艺建模仿真

2.1 超薄芯片多顶针剥离工况分析

2.2 超薄芯片多顶针剥离工艺建模

2.3 基于ABAQUS有限元的VCCT仿真方法

2.4 本章小结

3 超薄芯片多顶针剥离工艺机理分析

3.1 界面剥离与芯片碎裂竞争关系

3.2 超薄芯片多顶针剥离工艺过程分析

3.3 超薄芯片多顶针剥离工艺影响因素分析

3.4 本章小结

4 超薄芯片多顶针剥离工艺与装置优化设计

4.1 超薄芯片多顶针剥离工艺优化思路

4.2 超薄芯片多顶针剥离工艺优化设计

4.3 超薄芯片多顶针剥离工艺结构设计

4.4 本章小结

5 超薄芯片多顶针剥离工艺实验验证

5.1 多顶针剥离工艺实验平台搭建

5.2 多顶针剥离工艺实验验证

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间的研究成果