废旧塑封芯片分层热力学仿真研究

废旧塑封芯片的界面分层会严重影响其回收重用价值,一直是废弃电器电子产品(WEEE)资源化研究中关注的热点问题.基于有限元仿真方法,分析了废旧QFP塑封芯片在线路板拆解温度下的翘曲变形和各材料界面应力分布.研究表明,拆解温度过高时,芯片翘曲过大容易导致材料膨胀力失配,造成界面分层;在粘结层、衬底和模塑料的结合区域应力水平非常高,较易发生分层;模塑料在拆解温度下为玻璃态,与管芯及衬底的结合强度均降低,其界面角点均为较易发生分层的位置.     

废旧塑封芯片分层裂纹仿真

分析了废旧塑封芯片的分层机理,计算得到了芯片分层界面裂纹断裂能释放率并建立了界面裂纹扩展判断准则。通过仿真分析分别获得了芯片内部应力载荷、裂纹长度与裂纹扩展所需断裂能释放率之间的影响规律。结果表明,塑封芯片存在的内应力及其内部结构上的缺陷,均可导致分层裂纹的产生与扩展。最后基于理论与仿真计算的结果分析了旧芯片回收重用工艺,并提出减小芯片分层损伤的工艺方法。