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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王文龍
研究生(外文):Wen-Long Wang
論文名稱:超音波在半導體封裝產品的應用
論文名稱(外文):Application for semiconductor assembly product by ultrasonic
指導教授:李茂順
指導教授(外文):Maw-Shung Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電子工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:127
中文關鍵詞:塑膠雙邊引腳式構裝四邊引腳扁平式構裝球閘陣列式構裝覆晶球閘陣列式構裝出貨排程SAT超音波掃瞄
外文關鍵詞:Plastic Dual Inline Package (PDIP)Quad Flat Package (QFP)Ball Gate Array (BGA)Flip Chip BGA (FCBGA)Ship of Date (SOD)Scanning Acoustic Tomography (SAT)
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電子封裝產品從早期的塑膠雙邊引腳式構裝(PDIP)及四邊引腳扁平式構裝(QFP)到球閘陣列式構裝(BGA)進而到覆晶球閘陣列式構裝(FCBGA),在製造生產的過程中為了確保製程中的變異能夠即時偵出及管控,一些破壞性/非破壞性的檢驗/測試/量測方法就必須使用在即時生產成品的品質監控,SAT超音波掃瞄的檢驗模式就是一直存在上述演進新舊產品的製程中扮演著非常重要的角色。因為它具有快速及非破壞性的特性,使得生產的出貨排程(SOD)及良品數量能夠大幅改善及提昇。不過也由於超音波的一些特性使得在半導體產品中有著許多不同的應用,本論文將特別針對超音波在覆晶球閘陣列式構裝(FCBGA)產品的相關應用,如底膠脫層與底膠孔洞區分及凸塊孔洞與超音波波形偵測相對深度關係做分析探討,同時藉由破壞性的分析比對得知其結果有相當程度的一致性。 關鍵字:塑膠雙邊引腳式構裝、四邊引腳扁平式構裝、球閘陣列式構裝、覆晶球閘陣列式構裝、出貨排程、SAT超音波掃瞄。
In early periods the electronic assembly product evolution is improved from PDIP、QFP、BGA to FCBGA and CSP. In manufacture production to ensure process variation could be detect and control immediately some of destructive/non-destructive inspection/test/measurement methods shall use for production products quality monitor at once. From previous process evolution to now, SAT inspection model is the critical role. Due to SAT have quick and non-destructive characteristic it could upgrade good products quantity and improve SOD. But also due to ultrasonic some characteristic let many different applications in semiconductor product. This paper will use FCBGA product structure of related application by ultrasonic example discriminate between underfill delaminate and underfill void and bump void phenomenon compare with ultrasonic waveform detect depth opposite relation to make the analysis discussion. Compare with destructiveness result have consistence characteristic. Keywords:Plastic Dual Inline Package (PDIP)、Quad Flat Package (QFP)、Ball Gate Array (BGA)、Flip Chip BGA (FCBGA)、Ship of Date (SOD)、Scanning Acoustic Tomography (SAT).
中文摘要-I
英文摘要-II
誌謝-III
目錄-IV
表目錄-VIII
圖目錄-IX
第一章 緒論-1
1.1 研究目的-1
1.2 研究範圍-4
1.3 論文結構-6
第二章 理論介紹-8
2.1 何謂超音波-8
2.2 超音波傳動原理-10
2.3 超音波的性質-11
2.4 超音波的種類-12
2.5 音波的反射、折射與波式轉換-18
2.6 超音波之音場-24
2.7 超音波之衰減特性-28
2.8 超音波檢驗模式-30
2.9 超音波作業流程模式-35
第三章 半導體封裝技術變革及製程簡介-38
3.1 半導體封裝技術之演進-38
3.2 半導體封裝技術之變革-46
3.3 覆晶球閘陣列式構裝(FCBGA)製程-52
3.4 可靠度評估及產品使用壽命-57
3.4.1 可靠度評估-57
3.4.2 產品使用壽命-61
第四章 超音波檢驗機台簡介-63
4.1 超音波檢驗機台類型-63
4.2 超音波檢驗機台探頭偵測能力-66
4.2.1 超音波探頭的構造-68
4.2.2 超音波探頭的種類-69
4.2.3 超音波探頭的偵測能力-73
4.3 超音波檢驗機偵測缺陷種類-76
4.4 超音波檢驗機台重要零件解析-78
第五章 實驗及設計方法-82
5.1 實驗一:底膠孔洞及底膠脫層缺陷區分實驗-82
5.1.1 主要使用實驗設備-82
5.1.2 實驗方法及流程-82
5.1.3 底膠脫層與底膠孔洞之說明比較-83
5.1.4 底膠脫層與底膠孔洞在SAT圖的區分-85
5.2 實驗二:凸塊孔洞與超音波波形偵測相對深度實驗-90
5.2.1 主要使用實驗設備-90
5.2.2 實驗方法及流程-90
5.2.3 使用X-ray確認異常產品缺陷位置-91
5.2.4 利用SAT不同聚焦深度確定異常位置-92
5.2.5 將異常產品做破壞性分析(垂直研磨)確認-96
5.2.6 利用超音波反射原理計算相對位置及驗證實驗需求目的-97
第六章 結論與未來研究方向-101
6.1 結論-101
6.2 未來研究方向-103
參考文獻-104
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