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研究生: 張勳承
Chang, Shing-Cheng
論文名稱: 田口方法應用於覆晶構裝錫球的熱應力分析
Application of Taguchi Method in Thermal Stress Analysis of Solder Ball for the Flip-Chip Package
指導教授: 吳俊煌
Wu, Gien-Huang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 機械工程學系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 83
中文關鍵詞: 錫球覆晶構裝
外文關鍵詞: solder ball, flip-chip
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  • 電子元件常會因晶片、基板或電路板的熱膨脹係數的差異,而在使用上產生熱應力與應變,而造成元件的疲勞損壞。在覆晶電子構裝中,因錫球連接晶片與基板,因此承受於兩者之間產生的熱應力常會造成錫球產生破壞。因此,如何提高錫球的可靠度便顯得格外重要。
    本文建立一三維覆晶構裝模型,考慮錫球材料性質為黏塑性,液態底填封膠為黏彈性,其餘晶片與基板均假設為彈性,使用有限元素分析法進行熱應力分析,藉以觀察覆晶構裝中各元件受溫度循環負載變化下的應力與應變情形。
    而覆晶構裝各材料的選擇與尺寸的設計,亦影響到錫球所承受的應變大小,因此採用田口式參數設計方法,經由田口式直交表的實驗結果,找出最佳的參數設計組合,期使錫球的最大等效應變達到最小化的目標。

    An electronic device often cause damage because of the thermal stress and strain,which results from the variation of temperature。In a Flip-Chip Package,the solder balls which locate between the chip and the substrate especially easy to cause fatigue damage by the strain。
    To observe the stress and strain state in the Flip-Chip Package,we can build a three dimension Finite Element Model and apply a temperature cycle loading to simulate the real situation。The Taguchi Method can be used to help us to understand the effect of the design factors in the FC package,and find the optimum factors combination to reduse the thermal strain on the solder balls.

    中文摘要………………………………………………………… Ⅰ 英文摘要………………………………………………………… Ⅱ 誌謝……………………………………………………………… Ⅲ 目錄……………………………………………………………… Ⅳ 表目錄…………………………………………………………… Ⅶ 圖目錄…………………………………………………………… Ⅷ 第一章 緒論……………………………………………………… 01 1-1 前言…………………………………………………… 01 1-2 覆晶構裝介紹………………………………………… 02 1-3 研究動機與目的……………………………………… 05 1-4 文獻回顧……………………………………………… 06 1-5 研究方法……………………………………………… 09 1-6 章節提要……………………………………………… 09 第二章 理論分析……………………………………………… 13 2-1 彈性理論分析………………………………………… 13 2-2 非線性問題分析……………………………………… 17 2-2-1 直接疊代法……………………………………… 17 2-2-2 牛頓-瑞佛森法…………………………………… 18 2-3 亞蘭德黏塑性材料模型……………………………… 20 2-4 黏彈性理論分析……………………………………… 22 2-4-1 高分子黏彈性質………………………………… 22 2-4-2 麥斯威爾模型(Maxwell Model) ……………… 23 第三章 模型建立與分析流程………………………………… 32 3-1 建立覆晶構裝分析模型……………………………… 32 3-1-1 基本假設………………………………………… 32 3-1-2 材料性質與邊界條件…………………………… 33 3-2 ANSYS分析流程………………………………………… 34 第四章 結果與討論…………………………………………… 43 4-1 負載結束後的結果分析……………………………… 43 4-2 隨時間歷程的曲線分析……………………………… 44 第五章 田口方法參數設計…………………………………… 57 5-1 田口方法步驟………………………………………… 58 5-2 實驗設計……………………………………………… 59 5-3 實驗結果與資料分析………………………………… 61 5-3-1 實驗結果………………………………………… 61 5-3-2 變異分析………………………………………… 62 5-4 最佳設計組合與確認實驗…………………………… 65 第六章 結論…………………………………………………… 78 6-1 結論………………………………………………… 78 6-2 未來展望…………………………………………… 80 參考文獻……………………………………………………… 81 自述…………………………………………………………… 83

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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2003-07-29公開
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