【摘要】：隨著微電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國微電子工業(yè)也迅速發(fā)展中。芯片封裝作為半導(dǎo)體行業(yè)中很重要的后道工序,芯片封裝扮演著越來越重要的角色,直接決定著電子產(chǎn)品的大小、重量、應(yīng)用方便性、壽命、性能和成本,關(guān)系到器件到系統(tǒng)的有效鏈接以及微電子產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力。在封裝工藝中廣泛采用統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù),確保各封裝生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定受控,正是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段之一。芯片裂紋是封裝中常見的失效原因之一,在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)芯片裂紋的產(chǎn)生主要是由兩個(gè)原因造成的,一是在鍵合工序中,機(jī)器設(shè)備上壓力,溫度,時(shí)間,超聲波等參數(shù)設(shè)置異常,或者劈刀使用不當(dāng)?shù)仍蛟斐尚酒鸭y。另一種則是芯片研磨,劃片等工序及劃片后的運(yùn)輸過程中由于振動(dòng)與料盒碰撞引起的芯片裂紋。在本文中,第一種原因統(tǒng)稱為鍵合工藝原因,第二種原因稱為材料原因。其中由于材料原因?qū)е碌牟缓细衿仿蔬h(yuǎn)高于鍵合工藝造成的不合格品率。當(dāng)按照不合格品率建立控制圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過程時(shí),會(huì)出現(xiàn)大量的報(bào)警。芯片裂紋只有在封裝后才能通過電測試得到,當(dāng)出現(xiàn)不合格品率超出控制限時(shí),按照以往的經(jīng)驗(yàn),就需要停止鍵合工序,查找原因。經(jīng)過多次調(diào)查證明大多數(shù)情況下是由于原材料導(dǎo)致的。在沒有理論指導(dǎo)下的停產(chǎn)造成了大量的經(jīng)濟(jì)損失。本論文針對由于原材料導(dǎo)致的大量報(bào)警(對于鍵合工序來說就是大量的虛假報(bào)警),在無法確定原因的情況下停產(chǎn)的問題,以理論分析和matlab仿真為手段,研究了兩種原因?qū)е虏缓细衿仿实慕y(tǒng)計(jì)過程控制,建立了新的控制圖。該統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)能夠識(shí)別出不合格產(chǎn)品造成的主要原因,減少鍵合工序的停產(chǎn)。本文的研究成果能夠協(xié)助工程師查找失控原因,減少停產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失,有助于提高半導(dǎo)體封裝的產(chǎn)品可靠性,對提高企業(yè)的市場競爭力具有非常重要的意義。本論文的主要研究內(nèi)容包括:1)糾正了在半導(dǎo)體封裝的實(shí)際生產(chǎn)中,存在的對不合格品率進(jìn)行管控時(shí)的常見錯(cuò)誤。介紹了不合格品率控制圖建立的SPC原理。2)建立了兩品種不合格品率的模型,研究了基于不合格品率對造成不合格產(chǎn)品的原因進(jìn)行分類。并給出了分類方法正確性的檢驗(yàn)方法。3)研究了低不合格品率下,現(xiàn)有不合格品率控制圖會(huì)造成較高的誤報(bào)警。并根據(jù)SPC原理推導(dǎo)了低不合格品率控制圖的建立方法及控制限的計(jì)算方法。4)針對兩個(gè)原因?qū)е碌牟缓细癞a(chǎn)品,研究了在批產(chǎn)品數(shù)量不固定情況下,兩品種不合格品率控制圖的建立方法。5)將兩品種不合格品率控制圖與造成不合格產(chǎn)品原因識(shí)別技術(shù)相結(jié)合,給出了在實(shí)際生產(chǎn)中,如何根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù),自行判斷是否存在兩種原因?qū)е虏缓细癞a(chǎn)品,何時(shí)觸發(fā)兩品種不合格品率控制圖。最后用7組實(shí)際數(shù)據(jù)和失效分析結(jié)果證明了本文研究內(nèi)容的正確性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN405
【圖文】：

份額；(a) 塑料封裝 (b) 金屬封裝 (c) 陶瓷封裝圖1.2 不同材料的封裝類型按照和 PCB 板連接方式分為：通孔式封裝（如 DIP 系列）和表面貼裝式封裝（如SOP 系列）；目前市面上大部分 IC 均采用表面貼片式封裝。因?yàn)楸砻尜N片式封裝更薄更小，更加貼切越來越薄，越來越小的要求。通孔式封裝一般由波峰焊焊接，貼片

式封裝由回流焊焊接，他們實(shí)現(xiàn)焊接的方式和條件都有區(qū)別。(a) 通孔式封裝 (b) 表面貼裝式封裝圖1.3 不同 PCB 連接方式的封裝類型按封裝外型可分為：DIP，SOP，SOT 、QFN/DFN 、TO、SIP、QFP、BGA、WLCSP 等。為了避免不同的封裝廠不同的封裝磨具導(dǎo)致外形的差異，行業(yè)內(nèi)對不同封裝類型都有尺寸規(guī)定，比如塑封體的長寬厚重要尺寸，引腳的間距，引腳彎曲角度，都有規(guī)定。WLCSP 由于采用倒裝技術(shù)和裸片封裝，做到了芯片面積約等于封裝外形尺寸，為目前最高級的技術(shù)，適用于對封裝尺寸越來越小的要求；以下圖 1.4 是一個(gè)典型的 SOIC8 的封裝結(jié)構(gòu)示意圖，引線框架，芯片焊盤，金屬引線（圖中是金線）

(a) 通孔式封裝 (b) 表面貼裝式封裝圖1.3 不同 PCB 連接方式的封裝類型按封裝外型可分為：DIP，SOP，SOT 、QFN/DFN 、TO、SIP、QFP、BGASP 等。為了避免不同的封裝廠不同的封裝磨具導(dǎo)致外形的差異，行業(yè)內(nèi)對不類型都有尺寸規(guī)定，比如塑封體的長寬厚重要尺寸，引腳的間距，引腳彎曲角度規(guī)定。WLCSP 由于采用倒裝技術(shù)和裸片封裝，做到了芯片面積約等于封裝外，為目前最高級的技術(shù)，適用于對封裝尺寸越來越小的要求；以下圖 1.4 是一個(gè)典型的 SOIC8 的封裝結(jié)構(gòu)示意圖，引線框架，芯片焊盤，金（圖中是金線），焊接材料（圖中是銀漿），環(huán)氧樹脂等是主要的封裝原材料

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本文編號(hào)：2763882