本文關(guān)鍵詞：晶圓級攝像頭模組的組裝與可靠性分析

  更多相關(guān)文章： 晶圓級攝像頭模組 結(jié)構(gòu)仿真 組裝工藝 可靠性

【摘要】：晶圓級攝像頭模組(Wafer Level Camera, WLC)是由基于硅通孔(Through Silicon Via, TSV)圖像傳感器芯片和晶圓級鏡頭(Wafer Level Optics, WLO)組裝起來形成的攝像頭模組。與傳統(tǒng)攝像頭模組相比,WLC最突出的特點(diǎn)在于輕薄化。傳統(tǒng)攝像頭由10-20個(gè)組件組成,高度5.2-6.0mm,成為限制手機(jī)輕薄化的瓶頸環(huán)節(jié)。而WLC僅由簡單的3個(gè)組件組成,高度在2.7-3.3mm。在標(biāo)準(zhǔn)品且量大的情況下,WLC的全自動化半導(dǎo)體制造工藝可以體現(xiàn)出低成本優(yōu)勢。如今,高像素?cái)z像頭已經(jīng)成為生活中的必需品,這就對WLC的發(fā)展提出新的要求以及動力。 晶圓級攝像頭模組通過TSV技術(shù)封裝好的圖像傳感器,WLO和外殼組裝成型,因此提高組裝工藝水平和可靠性是提高WLC量產(chǎn)良率的關(guān)鍵。本文針對晶圓級攝像頭模組組裝工藝主要完成了以下研究工作： (1)晶圓級攝像頭模組結(jié)構(gòu)應(yīng)力仿真。針對攝像頭模組采用的平行點(diǎn)膠方式與四邊形點(diǎn)膠方式組裝的攝像頭模組建立對應(yīng)的應(yīng)力分布模型,并且在兩種組裝結(jié)構(gòu)上外加一定的拉力來進(jìn)一步模擬研究拉力條件下的應(yīng)力分布情況。 (2)優(yōu)化WLC模組組裝的工藝。選取TSV封裝的芯片和WLO組件進(jìn)行組裝,研究了模組組裝工藝中的點(diǎn)膠工藝,清洗工藝等環(huán)節(jié)。重點(diǎn)研究了不同的膠水材料的粘結(jié)性能；討論了不同清洗方法對組裝器件的工藝影響,比較了不同回溫次數(shù)對攝像頭模組組裝完成后膠水粘結(jié)性能的影響。 (3)模組的可靠性測試分析。開展了產(chǎn)品推拉試驗(yàn),高溫存儲試驗(yàn),溫度沖擊試驗(yàn),恒定濕熱試驗(yàn),自由跌落試驗(yàn)。對影響可靠性的因素進(jìn)行分析,進(jìn)一步通過熱應(yīng)力仿真研究失效的機(jī)理,依據(jù)可靠性分析結(jié)果改進(jìn)了組裝工藝制程,從而提高了封裝器件的可靠性以及良率。 通過研究工作,在有效減薄攝像頭模組的前提下,優(yōu)化了包括點(diǎn)膠,清洗等工藝制程；并且通過該攝像頭模組的應(yīng)力仿真模型,結(jié)合對器件的各項(xiàng)可靠性測試結(jié)果,篩選出了最適宜晶圓級攝像頭模組組裝的膠水材料和組裝工藝制程。最終運(yùn)用到規(guī)模化晶圓級模組組裝生產(chǎn)中,達(dá)到了規(guī)�；a(chǎn)的良率要求。
【關(guān)鍵詞】：晶圓級攝像頭模組 結(jié)構(gòu)仿真 組裝工藝 可靠性
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)（工程管理與信息技術(shù)學(xué)院）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP334.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景與意義9-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第二章 晶圓級攝像頭模組結(jié)構(gòu)仿真17-27
• 2.1 晶圓級攝像頭模組結(jié)構(gòu)17-18
• 2.2 攝像頭模組結(jié)構(gòu)應(yīng)力仿真18-24
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)力18-20
• 2.2.2 攝像頭模組仿真模型20
• 2.2.3 攝像頭模組熱應(yīng)力仿真20-22
• 2.2.4 攝像頭模組拉力剝離仿真22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-27
• 第三章 晶圓級攝像頭模組組裝工藝27-47
• 3.1 點(diǎn)膠技術(shù)27-30
• 3.2 影響模組組裝點(diǎn)膠工藝的主要因素30-31
• 3.3 晶圓級攝像頭模組組裝點(diǎn)膠工藝31-36
• 3.3.1 點(diǎn)膠工藝參數(shù)31-33
• 3.3.2 膠水參數(shù)33-36
• 3.4 晶圓級攝像頭模組拉力測試36-41
• 3.4.1 拉力測試原理36-37
• 3.4.2 拉力測試結(jié)果分析37-41
• 3.5 模組組裝工藝優(yōu)化41-45
• 3.5.1 超聲波清洗原理43-44
• 3.5.2 超聲波清洗效果44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-47
• 第四章 晶圓級攝像頭模組可靠性分析47-61
• 4.1 晶圓級攝像頭模組可靠性分析實(shí)驗(yàn)47-52
• 4.1.1 LPD4530回溫拉力測試47-49
• 4.1.2 攝像頭模組恒定濕熱實(shí)驗(yàn)49-50
• 4.1.3 攝像頭模組高溫貯存實(shí)驗(yàn)50-51
• 4.1.4 攝像頭模組溫度沖擊實(shí)驗(yàn)51-52
• 4.1.5 攝像頭模組自由跌落實(shí)驗(yàn)52
• 4.2 攝像頭模組可靠性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析52-58
• 4.2.1 攝像頭模組功能檢測53-56
• 4.2.2 攝像頭模組外觀檢測56-58
• 4.3 攝像頭模組量產(chǎn)良率結(jié)果58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 本文主要工作61
• 5.2 未來工作展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-69
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的論文與研究成果69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 童志義;;3D IC集成與硅通孔(TSV)互連[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2009年03期

2 李元升;;晶圓級攝像頭的測試[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2010年07期

3 沈正湘,李涵雄,丁漢,韓雷;電子封裝中的點(diǎn)膠過程分析和控制[J];控制工程;2005年05期

4 洪彬;王紅美;曹建軍;李曉琴;李子偉;;定量點(diǎn)膠技術(shù)的研究進(jìn)展[J];信息化縱橫;2009年16期

5 董西英;徐成翔;;基于TSV技術(shù)的CIS芯片晶圓級封裝工藝研究[J];微電子學(xué)與計(jì)算機(jī);2011年04期

6 孫道恒;高俊川;杜江;江毅文;陶巍;王凌云;;微電子封裝點(diǎn)膠技術(shù)的研究進(jìn)展[J];中國機(jī)械工程;2011年20期

7 鞏憲偉;魚衛(wèi)星;張紅鑫;盧振武;孫強(qiáng);沈宏海;;仿生復(fù)眼成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作的研究進(jìn)展[J];中國光學(xué);2013年01期

，

本文編號：624391