超薄芯片多顶针剥离工艺机理分析与优化.docxVIP

摘要

芯片超薄化是集成电路(IntegratedCircuit,IC)产业发展的必然趋势，然而超薄芯片的易碎、易弯曲等特性却给IC封装核心工艺之一—芯片剥离带来极大挑战，实现超薄芯片无损剥离具有重大意义。针对超薄芯片易碎、难剥离的突出问题，本文聚焦多顶针剥离工艺，分析其剥离工艺机理，对常规多顶针剥离工艺进行优化并验证。本文主要研

究内容及创新之处包括：

(1)建立了超薄芯片多顶针工艺仿真模型，介绍了仿真理论依据以及仿真方法。介绍了超薄芯片多顶针剥离工艺的工况，针对工况建立了有限元分析模型，采用有限元分析与虚拟裂纹闭合理论结合的仿真方法，为分析和提取超薄芯片剥离的重要影响因素

以及工艺优化提供基础。

(2)分析了多种工艺参数对超薄芯片多顶针剥离工艺的影响机理。首先介绍了界面剥离与芯片碎裂之间的竞争关系，重点分析了顶针间距、芯片尺寸、蓝膜材质和长度等多项关键参数对剥离过程的影响机理，分析了常规多顶针工艺的局限性，为超薄芯片

多顶针剥离工艺优化提供指导。

(3)提出并仿真验证了多顶针组合运动剥离工艺的设想，设计了工艺流程和装置结构。结合有限元仿真的研究成果，提出优化设想，并与常规多顶针剥离工艺进行对比分析，验证设想的可行性和优越性，详细设计其工艺动作流程，基于此，设计了一套优

化的多顶针剥离装置，以实现超薄芯片的高效、高可靠剥离。

(4)验证了超薄芯片多顶针组合剥离工艺的优越性。通过搭建多顶针剥离工艺实验平台，验证了常规多顶针工艺的部分仿真结论，针对优化后的多顶针剥离工艺进行实

验，验证优化工艺可行性。

综上所述，本文通过超薄芯片多顶针工艺机理的仿真研究，给出了针对超薄芯片多

顶针优化工艺和装置机构方案，为超薄芯片高效、无损剥离的实现奠定基础。

关键词：超薄芯片；多顶针剥离；芯片碎裂；机理分析；工艺优化

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Abstract

Ultra-thinchipisinevitabletrendinthedevelopmentofIntegratedCircuit(IC)industry,however,ultra-thinchiphighdensity,fragile,easybendingalsobringsgreatchallengetotheexistingpackagingtechnology.ChipStrippingisoneofthecoretechnologiesofICencapsulation,anditisgreatsignificanttorealizetheultrathinchipwithoutlossandhighefficiency.Ultra-thinchipshattereasily,anditisdifficulttostrip.Thispaperfocusonthe

multi-thimblestrippingprocess,themainresearchcontentandtheinnovationsincluding:

(1)Modelingandemulationofthemulti-thimblestrippingprocess.Inthispaper,introducestheworkingconditionofthemultithimblestrippingprocess,andaccordingtotheworkingcondition,wehaveestablishedfiniteelementmodelandvirtualcrackclosurelegal

(VCCT)method.

(2)Mechanismanalysisofmulti-thimblestrippingprocess.Thispaperintroducesthecompetitionbetweeninterfacestrippingandchipfragmentation,andanalyzestheinfluenceofvariousparameters.Inaddition,thelimitationofconventionalmulti-topneedletechnologyisanalyzed.Anditprovidesguidan