论文部分内容阅读
芯片封装对集成电路和整个电路系统都起着至关重要的作用。在塑封芯片加工工艺后期切割分离工序中，切割刀片高速旋转产生的力、热作用，易造成环氧塑封料(EMC)与铜引线框架之间出现分层现象，从而影响芯片封装的良率。因此快速准确地测量封装芯片切割分离时的温度，对改进切割工艺，提高封装芯片良率有着重要的指导意义。红外热像技术可以测量高速运转过程中的瞬时温度，本文采用红外热像技术对QFN切割过程中的温度测量进行了研究，并将测温结果作为热载荷条件用于芯片切割的有限元计算，分析测温结果对温度场和应力场的影响规律。主要研究工作及相关结论如下: (1)设计了发射率和透射率的标定实验，获得对应温度标定值。通过直接调节法和直接计算法在40℃～200℃温度区间对发射率进行标定，标定结果为:塑封材料EMC的发射率在200℃内基本保持不变;金属铜的发射率在130℃范围内发射率基本维持稳定，在130℃之后发射率骤增;引脚区域发射率随着温度增加呈现线性增加规律。 通过现场标定法，对空气透射率在40℃～200℃温度区间进行标定，标定结果为:空气透射率受温度影响较小，在100％附近。 (2)采用红外热像仪在有切削液和无切削液条件下，对不同转速下QFN切割时的温度进行了动态测量，结果表明:切割机转速在900转/分范围内，无切削液时，转速对温度测量结果影响不大;有切削液时，随着转速提升温度测量结果有所升高。 (3)将切割温度作为热载荷加载于仿真模型，对切割过程进行仿真，结果表明:温度场分布显示EMC层最高温度在切割道处，Cu层由于导热性能佳出现大面积高温区域;在切割过程中加入切削液可有效降低切割热产生的应力;割机转速在900转/分范围内，无切削液时，EMC层和Cu层应力受转速影响都很小;有切削液时，EMC层应力随转速增加而增加，Cu层应力受转速影响小。