近年来,现代集成电路技术的快速发展驱使芯片的厚度不断地变薄。在这种趋势下,芯片在封装、组装和可靠性测试中产生的高应力对芯片的影响越来越大。芯片的开裂失效已经大量出现在倒装芯片和叠层芯片封装中。芯片开裂失效的根本原因是芯片中的应力超过了芯片能够承受的范围。因此芯片强度是研究芯片开裂最重要的参数。但是对于不同厚度和不同制造工艺的芯片,它的强度也是不同的。本文从实验和有限元分析两个方向对芯片强度及开裂进行了研究。主要内容包括:　　使用四点弯曲实验的方法对4种类型的芯片试样的进行了强度测试。使用统计学中的相关理论对实验数据进行了统计分析,建立了厚度0.38mm的芯片的强度统计模型。通过统计分析得知,增大砂轮转速,特别是粗磨阶段砂轮的转速,可以提高芯片的强度。对实验过程中,试样弯曲时表现出来的力与位移的非线性关系,使用了2种模型进行了理论分析。　　使用扫描电子显微镜对四点弯曲实验中收集到的断裂试样进行了观察,分析了试样的开裂模式和失效机理。试样的断裂面上明显的分为3个区域,3个区域分别代表了不同的应力状况。表面微裂纹是芯片发生开裂最大的隐患,使用断裂力学中的应力场强度因子开裂理论和Gri?th微裂纹扩展理论分析了芯片背表面上的微裂纹对芯片强度的影响,建立了芯片的开裂临界强度与表面微裂纹长度之间的关系。　　使用有限元软件对FC-PBGA的热应力进行了模拟,得出了底充胶固化工艺结束后的降温工艺过程以及热循环过程中的芯片内部热应力分布。应用论文前面的研究结果,计算出芯片在降温过程结束时和热循环中芯片的失效率和极限裂纹尺寸。分析了基板厚度、芯片厚度和凸点高度对芯片热应力的影响。分析结果表明,增大基板厚度和减小芯片厚度是降低芯片热应力的两个有效途径。