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研究生:高一方
研究生(外文):In-Fan Kao
論文名稱:可撓式薄膜基板球柵陣列構裝填充膠對黏晶製程之最佳化設計
論文名稱(外文):Die Bond Process Optimal Design for Fillet Height Control at Film BGA
指導教授:黃明哲黃明哲引用關係
指導教授(外文):Ming-Jer Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:工程科學系專班
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:黏晶填充膠
外文關鍵詞:delamFilm BGA
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黏晶製程是銜接IC上下游製程中的一個製程,它負責將晶體吸取到承載基板上,利用填充膠將其粘合在一起,故其品質將相當重要。
近來在FILM-BGA陸續發現晶體破裂現象 我們發現在黏晶製程中,填充膠與Die 面若發生回吸或剝離時,因熱應力的分布不均勻,將間接導致晶體破裂發生的情況。
本文即先從黏晶製程的機台機構上,設計黏晶製程,克服基板翹曲的現象,再使用工業界常使用的田口式品質設計方法,將填充膠的控制列為品質特性,然後最佳化參數設計。
結果發現:若填充膠的出水(wetting)良好,不產生回吸或剝離的狀況,便可將晶體破裂的產生情形降至最低。我們使用最後選擇的最佳參數組合來做確認,晶體破裂的情況從2001年的2482ppm已逐月降至2002年的90ppm,由結果可知已大幅改善。所以從Die Bond製程上的改良和運用田口氏品質設計來最佳化參數,是確實達到其效果的。不僅可避免缺陷的發生,亦可在製程中省下可觀的成本。


Die bond process was an important process connected with IC’s wafer and assembly manufacture.
It taked charge to pick up dies to substrate from wafer and adhesion together by taking advantage of glue, so it’s quality was more important.
Recently we found die crack situation at film BGA. We discovered it had die crack issue if had glue draw back, delam problem between die and glue surface at die bond process. Because thermal stress distribution not uniform, it would let die crack happen indirectly.
First, design die bond process because Film BGA substrate must overcome warpage issue, next, use TAGU-CHI DOE method, fillet height control was quality characteristic and optimal parameter design.
Result, discovered die crack situation would be improved if glue wetting was good and draw back, delam were not happen. Used optimal parameter to confirm result and discovered die crack situation decrease from 2482ppm to 90 ppm , it had improved. So die bond process improvement and TAGACHI method optimal parameter ensure to reach the golden goal. It was not only avoided defect happen and saved cost at the die bond process.


摘要I
英文摘要II
誌 謝III
目錄IV
表目錄VIII
圖目錄IX
符號說明XII

第一章 緒論1
1.1研究背景1
1.2 構裝的目的2
1.3 構裝的技術層次區分2
1.4 Film BGA製程簡介3
1.5研究動機、目的4
1.6 文獻回顧5
1.7 研究方法5
1.8 各章內容介紹6

第二章 黏晶製程之介紹8
2.1 前言8
2.2 黏晶 理論及製程簡介8
2.2.1 共晶黏結法8
2.2.2 玻璃膠黏結法9
2.2.3 高分子膠黏結法10
2.2.4 銲接黏結法10
2.3 黏晶製程簡介10
2.4 黏晶重要參數介紹11
2.5 黏晶製程的缺陷11
2.6材料的介紹12
2.7實驗機台的介紹13

第三章分析方法14
3.1 田口氏品質設計方法14
3.2 前言14
3.3田口方法的步驟15
3.4實驗步驟17

第四章實驗方法與注意事項21
4.1規劃實驗21
4.2 製程設計22
4.2.1製程改良(一)22
4.2.2製程改良(二)22
4.2.3製程改良(三)22
4.3田口氏最佳參數設計實驗23
4.3.1 設定品質特性23
4.3.2 設定控制因子24
4.3.3干擾因子的排除25
4.3.4 直交表的選定25
4.3.5實驗結果:26
4.3.6變異數分析(ANOVA)26
4.3.7確認工作27
第五章結果與討論28
參考文獻30
自述58


[1] M. Marc, “Fundamentals of Microfabrication,” Ron Powers, New York, pp.102-110, 1997.[2] Robert J. Hannemann, Allan D. Kraus and Michael Pecht, “Semi- conductor Packaging — A Multidisciplinary Approach,” John Wiley & Sons, Inc., New York, pp.47-48, 1994.[3] Kai X. Hu, Chao Pin Yeh, Doot Bob, Andrew F. Skipor and Karl W. Wyatt, “Die Cracking in Flip-Chip-on-Board Assembly,” IEEE, pp.66-67, 1995.[4] M. Mohanbabu, Swee Yong Khim, Elankovan Durai, “Fractographic Analysis On the Die Surface Crack of a LOC Packaged,” Proceedings of 6th IPFA, Singapor, pp.96-101, 1997.[5] P.H. Tsao, L.C. Chang, T. C. Chen, C. Huang, C. Z. Chen, “Investigation of the Lead-On-Chip Package’s Reliability,” Journal of Electronic Packaging, Vol. 120, pp.171, 1998.[6] Scoot F. Popelar, “An Investigation Into the Fracture of Silicon Die Used in Flip Chip Applications,” International Symposium on Advanced Packaging Materials , 1998.[7] M. Ranjan, L. Gopalakrishnan, K. Srihari and C. Woychik, “Die Cracking in Flip Chip Assemblies,” Electric Components and Technology Conference, pp.56-58, 1998.[8] H.M. Westergard, “Bearing Pressures and Cracks ,” J. Applied Mech., pp.49-53, 1939.[9]David Suhl, “Thermally Induced IC Package Cracking,” IEEE Transactions on Components , Hybrids and Manufacturing Technology,Vol.13, No. 4, pp.38-42, 1990.[10] G.C. Sih, “On the Westergaard Method of Crack Analysis,” Int. J. Fracture Mech., Vol 2, pp. 628-631, 1966.[11] John H. Lau, “Thermal Stress and Strain in Microelectronics Packaging,” Van Nostrand Reinhold, pp.137-14 , 1993.[12] P.C. Paris, G.C. Sih, “Stress Analysis of Cracks,” ASTM STP, pp. 30-81, 1973.[13] 李輝煌,田口方法,“品質設計的原理與實務”,高立圖書公司, 2000.[14] 陳力俊, “電子構裝材料,”清大材料系,pp.39-46,1990.[15] 曾垂拱, ”裂縫間交互影響個案研究,” 第二十屆全國力學會議論文集, Vol. 3, pp. 1-6, (1996).[16] Clayton A. May, “Epoxy Resin-Chemistry and Technology,” Marcle Dekker Inc., pp.84-85, 1988.[17] An-Yu Kuo, Luu T. Nguyen, “An Expert System for Design of Plastic Integrated Circuit Packages Against Latent Moisture Induced Defects,” AFRL-ML-WP-TR , pp.33-35, 1998.[18] Simon P. and David Taylor, “Reliability Assessment from Fatigue Micro-Crack Data,” IEEE Transactions on Reliability , Vol.46, No. 2 , pp.27-30 , 1997.[19] 鄭燕琴,“田口品質工程理論與實務,”中華民國品質管制學會,1995.[20] 黃國瑋,“具大型散熱片IC之翹曲量分析與田口實驗,”碩士論文, 國立成功大學, 1997.[21] 田口玄一,田口品質工程組翻譯,“品質設計實驗計劃法,”中國生產力中心出版, 1991.

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