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系統識別號 U0026-1007201212222000
論文名稱(中文) IC封裝後熟化製程模擬之研究
論文名稱(英文) Simulation of Post Mold Cure Process in IC Packaging
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 機械工程學系專班
系所名稱(英) Department of Mechanical Engineering (on the job class)
學年度 100
學期 2
出版年 101
研究生(中文) 叢培倫
研究生(英文) Pei-Lun Tsung
學號 N17971060
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 86頁
口試委員 指導教授-黃聖杰
口試委員-李輝煌
口試委員-黃登淵
中文關鍵字 IC封裝  EMC  後熟化  翹曲  黏彈性  轉換因子 
英文關鍵字 IC packaging  EMC  post mold cure  viscoelastic  shift factor 
學科別分類
中文摘要 由於半導體積體電路的快速發展,使得3C產品日新月異,體積小、功能強、更可靠。
以E.M.C.(epoxy molding compound)塑膠封裝的IC元件是組成3C產品最重要零組件之一。塑膠IC封裝元件於製程中所產生的翹曲,一直是業界急欲改善的問題。
依據實驗及文獻,在後熟化製程(process of post mold cure),產品的翹曲量會比開模時降低。所以本文利用四種軟體:InPack、Moldex3D、ANSYS、Mathematica,計算產品開模時的翹曲量,以及模擬經過後熟化製程後,其翹曲量的變化。
在模擬後熟化過程中,將E.M.C.視為符合廣義麥斯威爾模型的黏彈性體進行分析。IC封裝製程之後E.M.C.未必完全熟化,故於後熟化製程模擬時,藉著同時考慮溫度轉換因子及熟化度轉換因子來調整W.L.F. shift function中相關參數。
同時模擬兩種因子造成的效應,期望達到模擬值與實驗值更加吻合的目的。
英文摘要 Because of the rapid development about semi-conductor integrated circuits, the products of computers, communication, and consumer electronics evolve day by day with tiny size, great performance, and more reliability.
IC packaging components by E.M.C.(epoxy molding compound) are one of the most essential parts of the 3C products. The process induced warpage of plastic IC packaging components is always the problem that industrial fields urge to solve.
According to experiments and reference documents, in the process of post mold cure, the warpage of the products is less than that of the open mold. Four programs - InPack, Moldex3D, ANSYS, and Mathematica included to operate in the treatise calculate the warpage of open mold, and simulate the one after post mold cure process.
In the process of the post mold cure simulation, suppose E.M.C. as viscoelastic body of the generalized Maxwell model and analyze it. E.M.C. might not cure completely after IC packaging process, so when post mold cure process is simulated, consider both temperature and curing degree shift factors to modify the parameters in W.L.F. shift function.
Meanwhile, the effects caused by two factors are simulated, and then expect to achieve more correspondent simulation and experiment values.
論文目次 目錄
中文摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
符號說明 XI
第一章 緒論 1
1-1. 前言 1
1-2. IC塑膠材料封裝製程簡介 4
1-3. IC封裝產品翹曲的主要成因及翹曲量的定義 9
1-4. 文獻回顧 11
1-5. 本文架構 12
第二章 理論基礎 13
2-1. Suhir的複層板層間應力理論 13
2-2. 波茲蔓重疊原理(Boltzmann’s superposition principle) 18
2-3. 黏彈行為與模型 20
2-4. 時間-溫度等效原理 24
2-5. W.L.F. Shift Function 27
第三章 開模時熟化度及翹曲量計算 31
3-1. 開模時熟化度及翹曲量計算研究流程 31
3-2. 建立有限元素分析模型 32
3-3. 材料性質及製程參數選擇 38
3-4. Moldex3D計算熟化度 44
3-5. ANSYS計算開模後翹曲量 46
第四章 後熟化製程翹曲分析 52
4-1. 主曲線之平移與熟化度轉換因子 52
4-2. W.L.F.方程式與總轉換因子( ) 54
4-3. 建立有限元素分析模型與輸入黏彈材料性質 56
4-4. 模擬結果與實驗結果比較 63
第五章 結論與未來展望 65
5-1. 結論 65
5-2. 未來展望 65
參考文獻 67
附錄A 模溫160oC固化翹曲指令檔 69
附錄B 模溫160oC冷卻至室溫之溫度變化翹曲指令檔 73
附錄C 模溫160oC後熟化分析指令檔—定義材料性質 76
附錄D 模溫160oC後熟化分析指令檔—定義節點及元素 79
附錄E 模溫160oC後熟化分析指令檔—邊界條件及負載 81
附錄F 模溫160oC後熟化分析指令檔—求解條件及後處理 82

參考文獻 [1] 王智國, “IC封裝EMC材料後熟化製成黏彈模型的建立,” 國立成功大學機械工程研究所碩士論文(2006.7)。
[2] 李輝煌, ANSYS工程分析-基礎與觀念, 高立圖書有限公司, 台北, (2005.5)。
[3] 洪立群, “IC封裝元件翹曲分析之研究,” 國立成功大學機械工程研究所博士論文(2004.6)。
[4] 薛啟宏, “IC封裝後熟化製程模擬,” 國立成功大學機械工程研究所碩士論文(2008.7)。
[5] 郭建志, “IC封裝後熟化製程材料參數數學模型之建立,” 國立成功大學機械工程研究所碩士論文(2004.6)。
[6] 蘇銘勝, “電子構裝材料在注模後烘烤中熱機械性質與數學模式之研究,” 國立成功大學工程科學研究所碩士論文(2003.7)。
[7] Bui, Huy-Tien, Sheng-Jye Hwang, Huei-Hung Lee and Durn-Yuan Huang, “Simulation of Post-Mold Cure Process in IC Packaging,” International Conference on Electronics Packaging and IMAPS All Asia Conference, Tokyo, Japan, 2012, to be published.
[8] Kamal, M.R. and S. Sourour, “Kinetics and Thermal Characterization of Thermoset Cure”, Polymer Engineering and Science, vol. 13, no.1, 1973, pp. 59-64.
[9] L. J. Ernst, C. van’t Hof, D. G. Yang, M. S. Kiasat, G. Q. Zhang, H. J. L. Bressers, J. F. J. Caers, A. W. J. den Boer, and J. Janssen, ”Mechanical Modeling and Characterization of the Curing Process of Under fill Materials,” Journal of Electronic Packaging, Vol. 124, pp.97-105 (2002).
[10] M.L. Williams, R.F. Landel, and J.D. Ferry. "The Temperature Dependence of Relaxation Mechanisms in Amorphous Polymers and Other Glass-forming Liquids". Journal of the American Chemical Society. Vol. 77. 3701-3706. 1955.
[11] Spencer Chew, “ Thermal and Viscoelastic Characterization of Transfer-Molded Epoxy Encapsulant during Simulated Post-Mold Cure,” Proceeding of Electronic Components and Technology Conference, pp. 1032-1038 (1996).
[12] Suhir, E.,“Interfacial Stresses in Bimetal Thermostats,"ASMEJournal of Applied Mechanics, Vol. 56, pp. 595-599, 1989.
[13] Timoshenko, S. P.,“Analysis of Bi-metal Thermo-stats,"Journal of the Optical Society of America, Vol. 11, pp. 233-255, 1925.
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