存儲(chǔ)卡類產(chǎn)品的封裝設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃及質(zhì)量控制方法.pdf

1、存儲(chǔ)卡類產(chǎn)品作為手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3/MP4、PDA等便攜式電子產(chǎn)品的主要存儲(chǔ)器件，其對(duì)更輕、更薄、更小、更高可靠性、更低功耗的不斷追求，使得對(duì)存儲(chǔ)卡類產(chǎn)品封裝質(zhì)量的要求也越來越高。存儲(chǔ)卡類產(chǎn)品質(zhì)量的生命周期是由市場(chǎng)調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)、封裝設(shè)計(jì)、工藝流程的制定和優(yōu)化、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、制造過程、質(zhì)量檢驗(yàn)、銷售、服務(wù)及使用等多個(gè)過程構(gòu)成。從企業(yè)的角度來看，存儲(chǔ)卡類產(chǎn)品早期封裝的研發(fā)設(shè)計(jì)過程是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品封裝質(zhì)量和可靠性的前提條件；而對(duì)于產(chǎn)品封裝制造

2、過程而言，只有生產(chǎn)的工序質(zhì)量和相應(yīng)的封裝設(shè)備滿足了制造要求，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)所設(shè)定的質(zhì)量日標(biāo)，也才能生產(chǎn)出滿足用戶期望的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。論文主要研究存儲(chǔ)卡類產(chǎn)品在采用COB技術(shù)（Chip on Board，板上芯片封裝）進(jìn)行芯片堆疊封裝過程中所涉及的質(zhì)量控制問題，基于“全面質(zhì)量控制”的思想，圍繞存儲(chǔ)卡類產(chǎn)品封裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和上藝流程的優(yōu)化、關(guān)鍵封裝工序的質(zhì)量控制以及封裝設(shè)備中精密定位平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)等方面，進(jìn)行了封裝質(zhì)量控制的相關(guān)研究，主要

3、的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　 (1)從提高存儲(chǔ)卡類產(chǎn)品存儲(chǔ)容量的角度，針對(duì)三種芯片堆疊方案中芯片間的爆墊位置、布線密度及芯片間距等方面，進(jìn)行了封裝堆疊方案的缺陷分析，提出了一種采用轉(zhuǎn)接芯片實(shí)現(xiàn)焊墊位置轉(zhuǎn)移的優(yōu)化方法，并從實(shí)際應(yīng)用的角度，制定了轉(zhuǎn)接芯片尺寸的設(shè)計(jì)原則。
　　 (2)以一種具有三層芯片堆疊結(jié)構(gòu)的Micro SD卡產(chǎn)品為對(duì)象，分析了該類產(chǎn)品住芯片堆疊封裝方案上可能存在的一些結(jié)構(gòu)和工藝方面的問題，并對(duì)該類Mic

4、ro SD卡產(chǎn)品的堆疊封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)；應(yīng)用有限元方法對(duì)比分析了Micro SD卡封裝結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后的封裝體內(nèi)的熱應(yīng)力分布情況，以及封裝體可能存在的失效形式；結(jié)合熱一應(yīng)力耦合分析的結(jié)果，提出了存儲(chǔ)暑卡類產(chǎn)品進(jìn)行芯片堆疊封裝的設(shè)計(jì)原則。
　　 (3)以一種具有四層芯片堆疊結(jié)構(gòu)的Micro SD卡產(chǎn)品為研究對(duì)象，提出了一種適合于該類產(chǎn)品封裝工藝流程優(yōu)化的多工序質(zhì)量預(yù)測(cè)模型，并以該模型為判定依據(jù)，減少了芯片堆疊封裝工藝流程中關(guān)鍵工序的

5、可重入次數(shù)，進(jìn)而優(yōu)化了Micro SD卡的封裝工藝流程；以固化工藝為例，應(yīng)川有限元方法分析了固化工藝的起始階段（加熱1M后），在芯片堆疊封裝體內(nèi)的溫度及熱應(yīng)力的分布情況，以此預(yù)測(cè)了固化工藝起始階段可能產(chǎn)生的熱失效形式，并驗(yàn)證了質(zhì)量預(yù)測(cè)模型在工藝流程優(yōu)化中的可行性。
　　 (4)從控制引線鍵合設(shè)備（劈刀）運(yùn)動(dòng)軌跡的方面入手，提出了一種在芯片堆疊封裝中，可有效降低底層芯片與基板間互連高度的M形正向打線工藝的形成方法：應(yīng)用有限元方法分

6、析了直徑為25μm的金線在引線鍵合結(jié)束后，進(jìn)行BPT(Bond Pull Test)試驗(yàn)的應(yīng)力分布情況，以此預(yù)測(cè)該金線在受拉情況下的失效形式，并驗(yàn)證M形低弧打線方式的可操作性。
　　 (5)設(shè)計(jì)了基于一種二自由度并聯(lián)解耦機(jī)構(gòu)的XY向精密定位平臺(tái)（I型和II型），該平臺(tái)可有效改善傳統(tǒng)封裝設(shè)備中精密定位平臺(tái)在運(yùn)動(dòng)性能方面的不足；從機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副分析的角度，提出了平動(dòng)解耦的構(gòu)型思想，分析了二自由度并聯(lián)解耦機(jī)構(gòu)的構(gòu)型原理；建立了II型XY向