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異質整合基板與其覆晶構裝體之熱翹曲分析：實驗與模擬

為了解決ccl銅箔基板的問題，作者唐瑩真 這樣論述：

中文摘要 iAbstract ii目 錄 iii圖目錄 v表目錄 ix第一章 緒論 11.1 研究背景與動機 11.2 文獻回顧 31.3 研究目的 8第二章 實驗方法與理論模擬分析 92.1試片介紹 102.1.1基板幾何結構 102.1.2構裝體製作流程與結構 112.2翹曲量量測實驗-陰影疊紋系統Shadow Moiré 132.2.1陰影疊紋法基本原理 132.2.2陰影疊紋系統之架設 142.2.3試片前處理 152.3熱膨脹係數量測實驗-應變規Strain Gauge 162.3.1應變規量測系統之架設 162.3.2試片前處理 162.3.3應變規量測系統之校正 172.4 S

uhir之三層板理論分析 182.4.1Suhir理論與假設模型 182.4.2Tsai修正後的Suhir三層板理論公式之延伸 202.5有限元素法模擬分析 212.5.1有限元素法之基本架構 212.5.2有限元素法模型之參數設定 21第三章 結果與討論 243.1 各種基板及其構裝體之實驗量測結果 243.1.1各種基板之陰影疊紋系統量測翹曲量結果 243.1.2各種基板之應變規量測熱膨脹係數結果 293.1.3各種基板構裝體之陰影疊紋系統量測翹曲量結果 343.2 各種基板構裝體之翹曲量測結果及其理論與模擬分析 393.3 各種基板構構裝體之熱機械行為分析結果 463.3.1有限元

素法之熱負載分析結果 463.3.2晶片應力之理論與模擬分析結果 52第四章 結論與未來展望 54參考文獻 56附錄 58圖目錄圖1.1 Xilinx / TSMC’s CoWoS示意圖 5圖1.2 Intel’s EMIB異質整合之示意圖 6圖1.3 Shinko’s i-THOP基板之異質整合構裝體示意圖 6圖2.1 研究流程圖 9圖2.2 傳統基板之俯視圖與剖面圖 10圖2.3 複合基板之俯視圖與剖面圖 11圖2.4 陰影疊紋法原理 13圖2.5 陰影疊紋系統架設示意圖 15圖2.6 應變規填貼示意圖 17圖2.7 石英之應變規係數補償校正結果 18圖2.8 Suhir三層板結構之示意圖

18圖2.9 Suhir模型之自由體圖 19圖2.10 三層板基板延長模型之示意圖 21圖2.11 3D模型網格 22圖3.1 傳統基板由室溫至200°C之升溫陰影疊紋實驗圖 25圖3.2 傳統基板由200°C至室溫之降溫陰影疊紋實驗圖 25圖3.3 複合基板由室溫至200°C之升溫陰影疊紋實驗圖 26圖3.4 複合基板由200°C至室溫之降溫陰影疊紋實驗圖 27圖3.5 傳統基板(Conventional Substrate)與複合基板(Composite Substrate)受熱循環負載下之中心覆晶區域翹曲量比較圖 28圖3.6 傳統基板(Conventional Substrate)與

複合基板(Composite Substrate)受熱循環負載下之全場域翹曲量比較圖 28圖3.7(a) 傳統基板之外圍未覆晶區域(A點)與中心覆晶區域(B點)之溫度與應變值關係圖(應變規量測之係數補償後數據) 29圖3.7(b) 傳統基板之外圍未覆晶區域(A點)與中心覆晶區域(B點)之溫度與上下位置平均應變值關係圖(應變規量測數據) 30圖3.8(a) 複合基板外圍未覆晶區域(A點)與中心覆晶區域(B點)之溫度與應變值關係圖(應變規量測之係數補償後數據) 32圖3.8(b) 複合基板之外圍未覆晶區域(A點)與中心覆晶區域(B點)之溫度與上下位置平均應變值關係圖(應變規量測數據) 32圖3.9

(a) 純陶瓷之上下相對位置之溫度與應變值關係圖(應變規量測之係數補償後數據) 33圖3.9(b) 純陶瓷之溫度與上下相對位置平均應變值關係圖(應變規量測數據) 33圖3.10 傳統基板構裝體由室溫至200°C之升溫陰影疊紋實驗圖 34圖3.11 傳統基板構裝體由200°C至室溫之降溫陰影疊紋實驗圖 35圖3.12 複合基板構裝體由室溫至200°C之升溫陰影疊紋實驗圖 36圖3.13 複合基板構裝體由200°C至室溫之降溫陰影疊紋實驗圖 36圖3.14 傳統基板構裝體(Conventional Package)與複合基板構裝體(Composite Package)受熱循環負載下之中間覆晶區域翹

曲量比較圖 38圖3.15 傳統基板構裝體(Conventional Package)與複合基板構裝體(Composite Package)受熱循環負載下之全場域翹曲量比較圖 38圖3.16 傳統與複合基板(Conventional and Composite)構裝體受熱循環負載下之翹曲變化與不同彈性係數之填充底膠對構裝體中心區翹曲量之影響(實驗與理論分析之比較) 40圖3.17(a) 銅箔基板(Copper Clad Laminate，CCL)上下相對位置之溫度與應變值關係圖(應變規量測之係數補償後數據) 41圖3.17(b) 銅箔基板(Copper Clad Laminate，CCL)之溫

度與上下相對位置平均應變值關係圖(應變規量測數據) 42圖3.18 銅箔基板構裝體受熱循環負載下之翹曲變化與不同彈性係數之填充底膠對構裝體翹曲量之影響(實驗與理論分析之比較) 43圖3.19 傳統基板之構裝體(Conventional Package)與複合基板之構裝體(Composite Package)受熱循環負載下之中心區翹曲量(實驗與理論及模擬之結果) 44圖3.20 傳統基板之構裝體(Conventional Package)與複合基板之構裝體(Composite Package)在o點至a點以及b點間受熱循環負載下之離面變形(實驗與理論之結果) 45圖3.21(a) 傳統基板構裝體

3D模型之z方向全場域位移分佈圖(∆T=25°C -120°C =-95°C) 47圖3.21(b) 複合基板構裝體3D模型之z方向全場域位移分佈圖 (∆T=25°C -120°C =-95°C) 47圖3.22 傳統基板構裝體在25 °C時，所受x方向應力(σx)、y方向應力(σy)、z方向應力(σz)、xy方向剪應力(τxy)、yz方向剪應力(τyz)、xz方向剪應力(τxz)分佈圖 50圖3.23 複合基板構裝體在25 °C時，所受x方向應力(σx)、y方向應力(σy)、z方向應力(σz)、xy方向剪應力(τxy)、yz方向剪應力(τyz)、xz方向剪應力(τxz)分佈圖 51圖3.24

傳統基板構裝體與複合基板構裝體之晶片頂部與底部x軸向之應力(σx) (∆T=-95°C)(理論與模擬分析之比較) 53表目錄表 2.1 傳統基板構裝體與複合基板構裝體之幾何尺寸 12表 2.2 結構體之材料參數 22表 3.1 複合基板未覆晶區域之材料參數 31

銅箔廠生箔之針孔檢測及查詢系統的優化

為了解決ccl銅箔基板的問題，作者楊孟叡 這樣論述：

銅箔為銅箔基板(CCL)、印刷電路板(PCB)、鋰電池中的重要製造原料，銅箔的品質主要影響電子訊號、電力傳輸效率。比較先進的工廠具備降低訊號損失的5G用銅箔技術、簿膜(Thin foil)製造技術，High-end銅箔產品可用於5G資料中心、衛星通訊、無人機、先進駕駛輔助系統(ADAS)等。多虧於現在的科技發展水平使我們的自動化光學檢測（Automated Optical Inspection, AOI）的技術提升且普及，越來越多工廠使用自動化AOI產線來取代原本的產線，其中屬於比較早年所建立的AOI產線，隨著市面上新技術的出現與更有效率的演算法出現，比較舊型的自動化光學檢測系統會逐漸地不符

合工廠的生產效率。本研究基於原本的銅箔表面瑕疵分類系統與開發系統中，進行其中一站檢測站之獨立開發、架構與系統優化，探討動機與機構設計中如何將產線優化，將原本的架構規劃進行重新配置，減少產線多餘的效能溢出並改善不足之處。針對廠商端的原本架構進行優化，將硬體架構重新規劃來達到降低成本提高檢測效率，並進行軟體架構運算優化程式設計技巧以及微調相關參數，以達到更好的性能比(Price/performance ratio)，且協助智慧製造專案開發與廠區平行展開。