我的果果超可爱

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【原创】芯片封装内,die shear(芯片剪切推力)分析和仿真

        众所周知,2020年中国最火热的概念就是芯片了,全国各个地区如雨后春笋遍地涌现出许许多多的芯片企业,且不说这些企业目的为何。单说芯片本身,我们究竟了解多少呢?
   芯片--是一种集成电路术语,英语:integrated circuit,缩写作 IC;或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在电子学中是一种将电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。
2.jpg





   在制造流程上又有,Fab厂做好一片片的wafer,然后经过封装测试,再到客户手中上板子,组装成可以使用的电子器件,其行业流程及其复杂,本文着眼于芯片封装过程中的一个流程--die bond。die bond 含义为贴片,指的是将单个chip用银浆或者贴片觉贴在基板或者框架上,其需要保证芯片位置、角度和粘贴牢固程度等各种因素。本文依据不同芯片大小进行简单分析了仿真来和大家分享一下。

1.jpg


   不同工艺和技术路径制造出种类繁多的芯片,很多情况下不同die size的芯片会封装在一颗unit 里面,所以针对不同大小的芯片,需要特殊考虑各种参数来保证芯片封装的良率和可靠性。芯片在封装中的稳定性就是主要靠粘接的胶牢不牢靠来决定的,体现牢靠一般用 die shear来测试,晶片剪切实验室判断半导体晶片与封装(例如铅框)材料之间粘合强度的标准。对晶片施加一个与晶片附着表面平行的力量,得到一个介于以下两者之间的力度:1)晶片与粘贴材料(如epoxy胶水)的连接强度,2)粘贴材料与附着材料(如Lead Frame铅框)的连接强度。

    3.jpg


   本文介绍一种方便快捷的方法来对于不同大小的芯片剪切力进行仿真,需要solidworks 的simulation模块和一些材料属性。

名称 材料 尺寸 厚度
晶片1 Si 8*12mm 152um
晶片2 Si 3.4*4.8mm 152um
DAF 环氧树脂 跟随die size 20um
基板 FR-4 根据unit size210um
绿漆层 油墨 根据unit size和电路trace 10um
         首先需要对于结构进行建模,通过3D建模将所有的结构和位置画出来。

3.PNG

          然后设置好材料和对应的负载以及固定模式。

4.PNG

5.PNG

6.PNG

设置完后,可以经行应力应变的仿真模拟了,当然仿真可以给我们一个大概的方向性的结果,具体应力数值还是需要小伙伴们实验的出来哟~

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controller.gif



    @追忆流年寻梦少年 @设计人 @广州铁金刚 @chengchet @curton @火引冰薪 @跋扈 @KennethLuo @逆游的青蛙 大佬们,帮忙评论啊,谢谢了~






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设计人

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设计人 2021-1-5 09:05:17 显示全部楼层
这个很牛啊, 目前国内在用的技术有自主知识产权吗?楼主的概念仅停留在PC上还是目前是对DIE bond的创新?

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在ppt上的创新。。。  详情 回复 发表于 2021-1-6 08:52

小小毛

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小小毛 2021-1-5 10:21:18 显示全部楼层
牛,看到国产的希望了!

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这个是流程中很简答的一项  详情 回复 发表于 2021-1-6 08:52

追忆流年寻梦少年

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赞一下,国内开始做这方面的仿真了,说明我们真的开始关注了。
这方面接触的不多,无法评价仿真的效果和准确性,可以先拿一些大一点的芯片做做试验吧?

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这种东西很简单的。  详情 回复 发表于 2021-1-6 08:52
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简单qqq

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我的果果超可爱

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设计人 发表于 2021-1-5 09:05
这个很牛啊, 目前国内在用的技术有自主知识产权吗?楼主的概念仅停留在PC上还是目前是对DIE bond的创新? ...

在ppt上的创新。。。

我的果果超可爱

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追忆流年寻梦少年 发表于 2021-1-5 13:45
赞一下,国内开始做这方面的仿真了,说明我们真的开始关注了。
这方面接触的不多,无法评价仿真的效果和准 ...

这种东西很简单的。

我的果果超可爱

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curton

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curton 2021-1-7 21:22:23 显示全部楼层
厉害啊
我是来学习的







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https://mbb.eet-china.com/forum/topic/85437_1_1.html

Lgnited

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丸子~

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丸子~ 2021-1-9 20:56:51 显示全部楼层
这个看这可以啊

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瞎做 混口饭吃的  详情 回复 发表于 2021-1-10 22:33

我的果果超可爱

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