芯片界面强度对其拆解分层的影响研究
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国家“863”计划项目(2013AA040207)


Influence of IC Interfacial Strength on Its Delamination
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    摘要:

    电子产品的大量报废使得废弃线路板大量增加, 从而使其作为整体丧失原有功能, 但其上的元器件特别是集成芯片重用价值高。在拆解重用过程中, 加热解焊是重要工艺, 它将对已在一定湿度中吸潮饱和的芯片产生热冲击, 进而使芯片中产生热应力及湿应力, 塑封芯片可能产生分层。为研究芯片界面强度对分层的影响, 首先在内聚力理论指导下, 对新旧芯片的铜衬底-模塑料间界面强度通过试验-仿真方法进行测量, 获取断裂能、最大张力位移及剪切强度等参数; 然后基于ANSYS软件的内聚力模型, 建立基于湿-热综合膨胀系数的仿真模型; 在此模型中, 研究实际中热、湿的极限工况分别对新、旧芯片的界面处切向变形的影响, 进而对拆解策略提供指导。

    Abstract:

    Wasted printed circuit boards (PCBs) grow largely with great number of electrical and electronic equipment wasting. PCBs have lost their original function when wasted, however, it is valuable to reuse components especially integrated circuit (IC) on them. There should be a heating process to make solder melt in disassembly, which generates a thermal shock to IC that may have absorbed enough moisture. So hygral and thermal stress will come up, which may cause plastic IC delamination. Researches have been done on the hygro-thermo-mechanical theory on IC delamination at present. But the influence of IC interfacial strength on the delamination has not been studied. First, under the cohesive zone model (CZM) guide, interfacial strength between copper substrate and molded plastic of new IC and old IC is measured by experiments and simulations. Thus parameters namely fracture energy, shear displacement and shear strength are got. Next hygro-thermo-mechanical simulation model based on the CZM of Ansys is built, which is used to study the influence of ultimate condition of heat and moisture in real working condition on the delamination. This will give a guild to the delamination strategy.

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  • 收稿日期:2016-03-29
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