芯片叠层封装的失效分析和热应力模拟

通过高温高湿加速实验对双芯片叠层封装器件的失效进行了研究,观察到存在塑封料与上层芯片、BT基板与塑封料或贴片胶的界面分层和下层芯片裂纹等失效模式．结合有限元分析对器件内热应力分布进行了计算模拟,分析了芯片裂纹的失效机理,并从材料性能和器件结构角度讨论了改善叠层封装器件可靠性的方法．     

3D叠层封装集成电路的芯片分离技术

3D叠层封装是高性能器件的一种重要的封装形式,其鲜明的特点为器件的物理分析带来了新的挑战.介绍了一种以微米级区域研磨法为主、化学腐蚀法为辅的芯片分离技术,包括制样方法及技术流程,并给出了实际的应用案例.该技术实现了3D叠层芯片封装器件内部多层芯片的逐层暴露及非顶层芯片中缺陷的物理观察分析,有助于确定最终的失效原因,防止失效的重复出现,对于提高集成度高、容量大的器件的可靠性具有重要的意义.     

夹层式叠层芯片引线键合技术及其可靠性

随着电子封装技术的快速发展,叠层封装成为一种广泛应用的三维封装技术,该技术能够满足电子产品高性能、轻重量、低功耗、小尺寸等日益增长的需求。针对陶瓷封装腔体中的夹层式叠层芯片结构,键合点与键合引线处于陶瓷外壳空腔中,未有塑封料填充固定,区别于塑封叠层芯片封装器件,优化其引线键合技术,并做了相应可靠性评估试验。键合引线偏移长度最大为0.119 mm,未出现键合引线间隙小于设计值、碰丝短路等情况,为高可靠叠层芯片封装研究提供了参考。     

浅析环氧塑封料性能与器件封装缺陷

简要介绍了环氧塑封料可靠性、流动性、内应力等性能及影响因素：对环氧塑封料与铜框架失效机理进行了分析,包括试验方法等内容,并对封装器件中产生的气孔、油斑问题,从环氧塑封料性能改进方面作了分析,这些都是为了保证最后成品的质量和可靠性,另外对其他器件封装缺陷也作了简要叙述．     

塑封器件回流焊与分层的研究

由于无铅焊料的应用,回流焊的温度提高影响了塑封器件的质量和可靠性。针对实际的LQFP器件,利用有限元软件建立三维模型,分析了塑封器件在潮湿环境中的湿气扩散及回流焊中的形变和热应力分布,并讨论了塑封料参数及细小裂纹对分层的影响。结果表明,在湿热的加载下,塑封器件的顶角易发生翘曲现象;芯片与塑封料界面处易分层,导致器件失效。     

高功率密度电源模块磁芯粘接的工艺可靠性

新型高功率密度电源模块采用芯片塑封的工艺方式,实现磁芯、元器件、印制板(PCB)和塑封料的一体式封装.磁芯设计采用绕组内置在印制板内部,并采用扁平磁芯装配的方式实现磁芯的电气功能.由于磁芯材料、粘接材料和印制板之间的材料性能不匹配,环境试验中产生的粘接内应力过大会直接造成磁芯材料产生裂纹甚至断裂失效,严重影响了电源产品...     

超声波清洗引入的芯片金属化裂纹机理分析

对某塑封器件进行破坏性物理分析(DPA),发现芯片表面存在玻璃钝化层裂纹和金属化层划伤的缺陷。对缺陷部位进行扫描电子显微镜(SEM)检查和能谱(EDS)分析,通过形貌和成分判断其形成原因为开封后的超声波清洗过程中,超声波振荡导致环氧塑封料中的二氧化硅填充颗粒碰撞挤压芯片表面,从而产生裂纹。最后,进行了相关的验证试验。研究结论对塑封器件的开封方法提出了改进措施,对塑封器件的DPA检测及失效分析(FA)有一定借鉴意义。     

TSOP封装脱模中硅片碎裂失效的有限元分析

针对TSOP封装在塑封工艺中脱模时可能发生的芯片碎裂,利用有限元法模拟封装脱模过程阐明了芯片碎裂失效的机制.研究表明,模具内表面有机物形成的局部沾污可能阻碍芯片的顺利脱模,导致硅片内产生较大的局部应力并碎裂失效.通过模拟在不同的沾污面积、形状和位置下的封装脱模,确认了最可能导致失效的条件.芯片碎裂失效可以通过使用高弹性模量的塑封料或减小硅片尺寸得以改善.     

芯片叠层封装工艺技术研究

随着大量电子产品朝着小型化、高密度化、高可靠性、低功耗方向发展,将多种芯片封装于同一腔体内的芯片叠层封装工艺技术将得到更为广泛的应用,其封装产品的特点就是更小、更轻盈、更可靠、低功耗。芯片叠层封装是把多个芯片在垂直方向上堆叠起来,利用传统的引线封装结构,然后再进行封装。芯片叠层封装是一种三维封装技术,叠层封装不但提高了封装密度,降低了封装成本,同时也提高了器件的运行速度,且可以实现器件的多功能化。随着叠层封装工艺技术的进步及成本的降低,多芯片封装的产品将更为广泛地应用于各个领域,覆盖尖端科技产品和应用广大的消费类产品。     

叠层QFN器件界面层裂失效研究

为了探究造成微电子封装器件界面层裂的根源,选取了叠层QFN器件进行建模仿真,模拟了其在热加载条件下的器件应力分布情况。通过粘结强度实验,测出加载力与位移的关系,其中力的峰值为2.52N,裂纹开口位移为0.29mm,计算得到的界面断裂能为10.5N/m。采用内聚力模型(CZM)与J积分这两种数值预测方法,对芯片粘结剂与铜引脚层界面层裂失效作了研究,找到裂纹萌生的关键点;两者对裂纹扩展趋势的结论一致,在预测裂纹产生方面,CZM法比J积分法更方便。