(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211273202.4 (22)申请日 2022.10.18 (71)申请人 深圳先进电子材 料国际创新研究院 地址 518100 广东省深圳市宝安区福永街 道龙王庙工业区 申请人 中国科学院深圳先进技 术研究院 (72)发明人 钟诚　彭旭　周雨　李呈龙　 李宇龙　蒋若愚　任琳琳　鲁济豹　 孙蓉　 (74)专利代理 机构 深圳市科进知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44316 专利代理师 孟洁 (51)Int.Cl. G06F 30/398(2020.01) G06F 113/18(2020.01)G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种芯片封装结构热机械界面应力的评估 方法及评估系统 (57)摘要 本申请提供的芯片封装结构热机械界面应 力的评估 方法及评估系统， 通过 实验表征获取所 述芯片封装结构的金属盖侧及基板侧的翘曲演 化图像； 通过仿真获取所述芯片封装 结构的金属 盖侧及基板侧的翘曲演化图像； 比较所述实验表 征及所述仿真得到的翘曲演化图像差异， 并通过 优化封装参数， 使得所述实验表征及所述仿真得 到的翘曲演化图像差异趋于一致； 根据优化后的 参数得到所述芯片封装结构热界面材料与和底 部填充胶位置的界面应力， 本申请提供的热机械 界面应力的评估 方法及评估系统， 采用翘曲实验 与仿真模拟分析结合的方案的成本较低、 可行性 高， 结果准确性高。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115544956 A 2022.12.30 CN 115544956 A 1.一种芯片封装结构热机 械界面应力的评估方法， 其特 征在于， 包括下述 步骤： 通过实验表征获取 所述芯片封装结构的金属盖侧及基板侧的翘曲演化图像； 通过仿真获取 所述芯片封装结构的金属盖侧及基板侧的翘曲演化图像； 比较所述实验表征及所述仿真得到的翘曲演化图像， 并判断所述实验表征及所述仿真 得到的翘曲演化图像是否 趋于一致， 若是， 进行 下一步； 若否， 优化封装参数并返回上一 步； 根据优化后的参数得到所述芯片封装结构热界面材料与和底部填充胶位置的界面应 力。 2.如权利要求1所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估方法， 其特征在于， 在通过 实验表征获取所述芯片 封装结构的金属盖侧及基板侧的翘曲演化图像的步骤中， 具体包括 下述步骤： 通过阴影云纹方法获得所述芯片封装结构的翘曲演化图像， 其中， 测试温度区间为25 ℃～125℃。 3.如权利要求1所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估方法， 其特征在于， 在通过 仿真获取所述芯片 封装结构的金属盖侧及基板侧的翘曲演化图像的步骤中， 具体包括下述 步骤： 构建与所述芯片封装结构一 致的有限元仿真模型； 根据所述有限元仿真模型并采用生死单元模拟所述芯片封装结构的工艺制程， 并在仿 真中得到25℃与125℃两个温度下的金属盖侧及基板侧的翘曲演化图像。 4.如权利要求3所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估方法， 其特征在于， 在比较 所述实验表征及所述仿真得到的翘曲演化图像差异， 并通过优化封装参数， 使得所述实验 表征及所述仿 真得到的翘曲演化图像差异趋于一致的步骤中， 所述封装参数包括封装材料 参数及工艺制程参数， 所述封装材料参数包括金属盖与基板的热膨胀系 数， 所述工艺制程 参数包括初始温度Ta以及添加金属盖的温度Tb。 5.如权利要求4所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估方法， 其特征在于， 在根据 优化后的参数得到所述芯片封装结构热界面材料与和底部填充胶位置的界面应力的步骤 中， 具体包括下述 步骤： 将优化后的封装参数代入所述有限元仿真模型， 以计算出准确的热界面材料与和底部 填充胶位置的界面应力。 6.一种如权利要求1所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估系统， 其特征在于， 包 括： 实验表征单元： 用于通过实验表征获取所述芯片封装结构的金属盖侧及基板侧的翘曲 演化图像； 仿真单元： 用于通过仿真获取所述芯片封装结构的金属盖侧及基板侧的翘曲演化图 像； 比较单元： 用于比较所述实验表征及所述仿真得到的翘曲演化图像差异， 并通过优化 封装参数， 使得 所述实验表征及所述仿真得到的翘曲演化图像差异趋 于一致； 计算单元， 用于根据优化后的参数得到所述芯片封装结构热界面材料与和底部填充胶 位置的界面应力。 7.如权利要求6所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估系统， 其特征在于， 所述实权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544956 A 2验表征单元通过阴影云纹方法获得所述芯片封装结构的翘曲演化图像， 其中， 测试温度区 间为25℃～125℃。 8.如权利要求6所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估系统， 其特征在于， 所述仿 真单元包括： 模型构建模块， 用于构建与所述芯片封装结构一 致的有限元仿真模型； 仿真模块， 用于根据 所述有限元仿真模型并采用生死单元模拟所述芯片封装结构的工 艺制程， 并在仿真中得到25℃与125℃两个温度下的金属盖侧及基板侧的翘曲演化图像。 9.如权利要求8所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估系统， 其特征在于， 所述封 装参数包括封装材料参数及工艺制程参数， 所述封装材料参数包括金属盖与基板的热膨胀 系数， 所述工艺制程 参数包括初始温度Ta以及添加金属盖的温度Tb。 10.如权利要求9所述的芯片封装结构热机械界面应力的评估系统， 其特征在于， 所述 计算单元用于将优化后的封装参数代入所述有限元仿真模型， 以计算出准确的热界面材料 与和底部填充胶位置的界面应力。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544956 A 3