[發(fā)明專利]一種評(píng)估集成電路封裝熱損傷的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711188293.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN108090250B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬毅;黃海隆;吳承文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/33
• 分類號(hào): G06F30/33;G06F30/398;G06F17/18;G06F17/16;G06F115/06;G06F119/08;G06F111/08
• 代理公司: 溫州名創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

1.一種評(píng)估集成電路封裝熱損傷的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、根據(jù)集成電路高密度疊層式封裝過程中出現(xiàn)的熱損傷度大小，確定出依序排列的每一種熱損傷度及其對(duì)應(yīng)單向演變成下一種熱損傷度的轉(zhuǎn)移概率，并將所述依序排列的每一種熱損傷度作為相應(yīng)的熱損傷狀態(tài)，且根據(jù)所述依序排列的每一種熱損傷度對(duì)應(yīng)單向演變成下一種熱損傷度的轉(zhuǎn)移概率，進(jìn)一步設(shè)置熱損傷狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣及其構(gòu)成的熱損傷狀態(tài)分布初始評(píng)估模型；其中，所述依序排列的每一種熱損傷度對(duì)應(yīng)單向演變成下一種熱損傷度的轉(zhuǎn)移概率均相同；

步驟S2、獲取多個(gè)已測(cè)集成電路封裝過程中熱損傷完全失效的時(shí)間，并根據(jù)所述獲取到的多個(gè)已測(cè)集成電路封裝過程中熱損傷完全失效的時(shí)間，訓(xùn)練所述熱損傷狀態(tài)分布初始評(píng)估模型，得到熱損傷狀態(tài)分布最終評(píng)估模型；

步驟S3、確定待測(cè)集成電路封裝過程中所需的熱損傷評(píng)估時(shí)間范圍，并進(jìn)一步根據(jù)所述熱損傷狀態(tài)分布最終評(píng)估模型，得到所述熱損傷評(píng)估時(shí)間范圍內(nèi)每一天對(duì)應(yīng)于待測(cè)集成電路封裝過程中出現(xiàn)的各個(gè)熱損傷狀態(tài)分布概率。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

確定集成電路高密度疊層式封裝過程中出現(xiàn)的熱損傷度大小有四種，將四種熱損傷度從小到大進(jìn)行排列，并將排列后的四種熱損傷度作為四種熱損傷狀態(tài)，且進(jìn)一步將所述排列后的四種熱損傷度分別對(duì)應(yīng)單向演變成下一種熱損傷度的轉(zhuǎn)移概率設(shè)置為同一概率P_r；

根據(jù)將所述排列后的四種熱損傷度分別對(duì)應(yīng)單向演變成下一種熱損傷度的轉(zhuǎn)移概率設(shè)置為同一概率P_r，設(shè)置熱損傷狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣

根據(jù)所述熱損傷狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣確定出熱損傷狀態(tài)分布初始評(píng)估模型其中，S_t為t時(shí)刻集成電路封裝過程中出現(xiàn)的熱損傷狀態(tài)分布，S₀為集成電路封裝過程中初始的熱損傷狀態(tài)分布，且S₀＝(1，0，0，0)^T。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

獲取N個(gè)已測(cè)集成電路封裝過程中熱損傷完全失效的時(shí)間t_j；其中，j＝1至N，N為正整數(shù)；

將熱損傷完全失效的時(shí)間看作是一個(gè)服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量，根據(jù)公式計(jì)算出熱損傷完全失效的時(shí)間的均值t_μ，并進(jìn)一步根據(jù)公式計(jì)算出熱損傷完全失效的時(shí)間的方差

根據(jù)所述計(jì)算出的熱損傷完全失效的時(shí)間的均值t_μ，對(duì)公式采用最小二乘法原則確定P_r的值為并進(jìn)一步根據(jù)所述確定的得到熱損傷狀態(tài)分布最終評(píng)估模型

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述四種熱損傷狀態(tài)包括A狀態(tài)、B狀態(tài)、C狀態(tài)和D狀態(tài)；其中，

所述A狀態(tài)表示為集成電路高密度疊層式封裝符合使用要求，沒有發(fā)生熱損傷；

所述B狀態(tài)表示為在電路周期性通斷和芯片熱功率的作用下，集成電路高密度疊層式封裝出現(xiàn)了蠕變和裂紋的萌生，但并不影響使用和安全性；

所述C狀態(tài)表示為在電路周期性通斷和芯片熱功率的作用下，在封裝內(nèi)部出現(xiàn)交變的熱應(yīng)力，導(dǎo)致封裝產(chǎn)生微小的裂紋，可能會(huì)給電子設(shè)備的安全性和正常使用產(chǎn)生影響和帶來隱患，熱可靠性存在問題；

所述D狀態(tài)表示為在電路周期性通斷和芯片熱功率的作用下，在封裝內(nèi)部出現(xiàn)交變的熱應(yīng)力集中，導(dǎo)致封裝微小的裂紋逐漸匯合形成表面裂紋，然后不斷擴(kuò)展直至整個(gè)封裝不能承受交變熱載荷的作用，發(fā)生熱疲勞失效，造成整個(gè)電子設(shè)備停止工作。