倒装焊缺陷高频超声诊断方法研究

发布时间：2023-05-07 18:08

　　倒装焊作为一种广泛应用的微电子封装技术,通过焊球实现芯片与基底的机械和电气互连,具有对准精度高、互连线短等优势,可以大大提高芯片封装密度。随着倒装焊技术向高密度、超细间距方向发展,倒装焊芯片功率密度迅速增加,散热更加困难,尺度效应更加明显,同时Low-K及无铅材料的引入,使热应力失配问题更加严重,更容易引起应力集中,导致芯片焊球缺陷产生。由于焊球隐藏在芯片与基底之间,导致焊球缺陷的诊断更加困难。本学位论文利用高频超声检测技术,对倒装焊芯片缺球、裂纹等典型缺陷以及自制的高密度Cu凸点倒装键合样片缺陷的诊断技术进行了研究。具体内容如下： (1)研究了高频超声波传播机理,建立了倒装焊芯片超声检测有限元仿真模型,通过声场-固体力学场耦合,分析了不同频率对高频超声波在倒装焊芯片中传播的影响,提取高频超声回波信号,通过计算超声回波信号不同峰值之间的时间差,得出不同界面与超声回波信号的对应关系,分析了不同频率下超声波对倒装焊芯片界面的分辨能力；进一步建立了包括缺球、空洞和裂纹三种典型缺陷的倒装焊芯片有限元模型,仿真分析了垂直入射高频超声波在缺陷界面的传播规律,揭示了缺球、空洞和裂纹缺陷对超声波传播的...

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 课题来源和意义
    1.2 倒装焊封装技术
    1.3 倒装焊缺陷诊断技术
    1.4 本文主要研究内容与思路
2 倒装焊芯片超声检测有限元仿真研究
    2.1 超声波传播原理
    2.2 倒装焊芯片高频超声检测有限元建模仿真
    2.3 倒装焊芯片缺陷对高频超声波传播的影响
    2.4 本章小结
3 倒装焊芯片缺球缺陷诊断研究
    3.1 高频超声回波检测系统
    3.2 倒装焊缺球芯片高频超声图像采集
    3.3 基于BP网络的缺球缺陷智能识别
    3.4 基于SVM的缺球缺陷智能识别
    3.5 本章小结
4 倒装焊芯片裂纹缺陷诊断研究
    4.1 倒装焊芯片裂纹缺陷产生原因及引入
    4.2 倒装焊裂纹芯片高频超声信号特征提取
    4.3 基于SVM的裂纹缺陷智能识别
    4.4 本章小结
5 高密度倒装键合样片缺陷诊断研究
    5.1 实验样片制备
    5.2 高密度倒装键合样片超声图像分割
    5.3 基于BP网络的高密度倒装键合样片缺陷智能识别
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间发表学术论文目录和专利授权情况



本文编号：3811071