倒裝焊作為一種廣泛應用的微電子封裝技術,通過焊球實現(xiàn)芯片與基底的機械和電氣互連,具有對準精度高、互連線短等優(yōu)勢,可以大大提高芯片封裝密度。隨著倒裝焊技術向高密度、超細間距方向發(fā)展,倒裝焊芯片功率密度迅速增加,散熱更加困難,尺度效應更加明顯,同時Low-K及無鉛材料的引入,使熱應力失配問題更加嚴重,更容易引起應力集中,導致芯片焊球缺陷產生。由于焊球隱藏在芯片與基底之間,導致焊球缺陷的診斷更加困難。本學位論文利用高頻超聲檢測技術,對倒裝焊芯片缺球、裂紋等典型缺陷以及自制的高密度Cu凸點倒裝鍵合樣片缺陷的診斷技術進行了研究。具體內容如下： (1)研究了高頻超聲波傳播機理,建立了倒裝焊芯片超聲檢測有限元仿真模型,通過聲場-固體力學場耦合,分析了不同頻率對高頻超聲波在倒裝焊芯片中傳播的影響,提取高頻超聲回波信號,通過計算超聲回波信號不同峰值之間的時間差,得出不同界面與超聲回波信號的對應關系,分析了不同頻率下超聲波對倒裝焊芯片界面的分辨能力；進一步建立了包括缺球、空洞和裂紋三種典型缺陷的倒裝焊芯片有限元模型,仿真分析了垂直入射高頻超聲波在缺陷界面的傳播規(guī)律,揭示了缺球、空洞和裂紋缺陷對超聲波傳播的...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 課題來源和意義
    1.2 倒裝焊封裝技術
    1.3 倒裝焊缺陷診斷技術
    1.4 本文主要研究內容與思路
2 倒裝焊芯片超聲檢測有限元仿真研究
    2.1 超聲波傳播原理
    2.2 倒裝焊芯片高頻超聲檢測有限元建模仿真
    2.3 倒裝焊芯片缺陷對高頻超聲波傳播的影響
    2.4 本章小結
3 倒裝焊芯片缺球缺陷診斷研究
    3.1 高頻超聲回波檢測系統(tǒng)
    3.2 倒裝焊缺球芯片高頻超聲圖像采集
    3.3 基于BP網(wǎng)絡的缺球缺陷智能識別
    3.4 基于SVM的缺球缺陷智能識別
    3.5 本章小結
4 倒裝焊芯片裂紋缺陷診斷研究
    4.1 倒裝焊芯片裂紋缺陷產生原因及引入
    4.2 倒裝焊裂紋芯片高頻超聲信號特征提取
    4.3 基于SVM的裂紋缺陷智能識別
    4.4 本章小結
5 高密度倒裝鍵合樣片缺陷診斷研究
    5.1 實驗樣片制備
    5.2 高密度倒裝鍵合樣片超聲圖像分割
    5.3 基于BP網(wǎng)絡的高密度倒裝鍵合樣片缺陷智能識別
    5.4 本章小結
6 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀學位期間發(fā)表學術論文目錄和專利授權情況



本文編號：3811071