含缺陷层状结构若干失效问题的研究

发布时间：2025-04-01 00:21

　　本文主要从微电子封装中结构的脱层破坏和石化设备中常见的氢鼓包腐蚀破坏分析缺陷或裂纹的存在对层状结构的使用性能和寿命的影响。试图分析含缺陷层状结构的失效形式,失效机理和失效原因。对于微电子封装中结构的脱层破坏,本文建立了位于芯片黏结层和基板之间的圆形脱层在蒸汽压力和热应力共同作用下的力学模型。运用弹性薄板理论,推导出圆形脱层在蒸汽压力和热应力共同作用下挠度的表达式并基于挠度的解析解,推导出模型的应变能和应变能释放率。通过比较蒸汽压力驱动的圆形脱层在有无热应力作用下的应变能释放率,定量地分析出热应力对圆形脱层扩展的贡献,并用有限元法进行仿真验证。通过比较椭圆形脱层在三个不同的虚拟扩展方向的应变能和应变能释放率的大小,对椭圆脱层的扩展方向进行讨论并通过有限元软件ABAQUS定量地分析出热应力对椭圆形脱层扩展的贡献。本文提供了一个更准确的模型来预测电子封装中结构的脱层扩展和失效评估,并为电子封装在焊接回流过程中热应力在促进蒸汽压力驱动的脱层扩展的作用提供了新的理解。对于氢鼓包腐蚀破坏问题,本文研究氢鼓包形成过程中应力诱导下氢原子的扩散聚集行为,并考虑氢原子扩散聚集后对裂纹尖端区域应力场的影响,探...

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1三级微电子封装示意图

绪论接口设备或装置[7]”。在传统定义的层面上，封装主要为充分实现IC组件的功能提供基本的功能支持和必要的保护。在科学技术快速发展的今天，消费者的需求更加多元化，期望产品满足功能更佳、价钱更实惠、外观更美更时尚、携带更方便等要求，这些对产品特性的要求促进了封装技术不断变革及封....

图1-2芯片黏结层中的脱层现象Fig.1-2Delaminationinthebondinglayerofachip

图1-2芯片黏结层中的脱层现象Fig.1-2Delaminationinthebondinglayerofachip总体来讲，塑料封装的微电子器件主要有以下5种力学失效形式[15]：1.热应力引起的破坏应满足塑封体功能的需要，塑封器件的不同部分需要采用不....

图1-3“爆米花”效应的反应过程

（d）第四阶段：封装体发生“爆米花”式结构破坏图1-3“爆米花”效应的反应过程Fig.1-3Theprocessofthe"popcorn"failure5年Fukuzawa最早开始这方面的研究工作，并提出“爆米花”式结构破坏面的研究中，又被很多成果证实[32....

图2-3封装体模型示意图

,011rr平面内力表达式为12(),0(1-)rrrEThNNPN和2分别为芯片黏结层和基板的热膨胀系数。将公式(2-得到应变能释放率的表达式。脱层的有限元分....

本文编号：4038647