Mechanical characterization of underfill for flip chip - assembly's reliability analysis

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark V80

Authors

Date

1999

Department

Materiaali- ja kalliotekniikan osasto

Major/Subject

Elektroniikan valmistustekniikka

Mcode

S-113

Degree programme

Language

en

Pages

90

Series

Abstract

Tässä työssä on mallinnettu "flip chip"-kokoonpanon (FC) luotettavuutta elementtimenetelmällä (FEM). Painopisteenä työssä on ollut alustäytteen mekaaninen karakterisointi ja sen viskoelastisen käyttäytymisen sisällyttäminen mallinnukseen. Työn johdanto-osassa on esitelty erilaisia FC teknologioita ja menetelmiä niiden luotettavuuden ennustamiseksi. Työssä on keskitytty FC:hin orgaanisella alustalla (FCOB teknologia) ja niiden luotettavuuden ennustamiseen elementtimenetelmällä. Koska epoksipohjainen alustäyte on tärkeässä osassa FCOB:n mekaanisessa käyttäytymisessä, niin se on esitelty tarkemmin. Kokeellisessa osassa on karakterisoitu epoksipohjaista alustäytettä vetovirumiskokeilla, DMA:lla ja termomekaanisella analyysillä (TMA). Alustäytteen aika- ja lämpötilariippuvat mekaaniset ominaisuudet on määritelty vetovirumiskokeilla. Myös DMA:ta on käytetty aika- ja lämpötilariippuvien mekaanisten ominaisuuksien määritykseen, mutta lähinnä vertailuna. Alustäytteen lämpölaajenemiskerroin on määritelty TMA:lla. Kokeiden tuloksista on määritelty viskoelastiset materiaaliparametrit kaupallista ANSYS FEM-ohjelmistoa varten. Visloelastisen alustäytemallin vaikutusta FC:n termomekaaniseen käyttäytymiseen on tutkittu simuloimalla lämpösyklausta ANSYS-ohjelmistolla. Simuloinnit on tehty käyttäen sekä elastista että viskoelastista materiaalimallia alustäytteelle. Simulointien tulokset osoittivat suuria eroja elastisen ja viskoelastisen alustäytemallin välillä. Simuloinnissa, joka tehtiin käyttäen viskoelastista mallia alustäytteelle, plastinen työ rasitetuimmissa juoteliitoksissa oli huomattavasti pienempi. Tämän voidaan olettaa johtuvan jännitysten relaksoitumisesta alustäytteessä. Alustäytteen relaksoituminen vaikuttaa juoteliitosten termomekaaniseen käyttäytymiseen, koska alustäytteen mekaaninen merkitys on suuri FCOB:ssä.

Description

Supervisor

Kivilahti, Jorma

Thesis advisor

Reinikainen, Tommi

Keywords

flip chip, FEM, underfill, reliability, viscoelastic, epoxy, luotettavuus, alustäyte, viskoelastinen, epoksi

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120446349

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK