�rea Cient�fica: Informática Industrial
Simulação dinâmica do encapsulamento de microchips
Publicada a 2010-10-21
Aluno: Rui Pedro Leitão da Silva Rocha       N�mero: 22452       Email: rui.pedro.rocha@gmail.com
Data in�cio: 01/01/2008      Data Conclus�o: 24/10/2008 

Orientador(es):
Nome: José Higino Correia      Email: higino.correia@dei.uminho.pt   

Arguente(s):
Nome: Luis Alexandre Rocha       Email: lrocha@dei.uminho.pt 
Data da defesa: 24/10/2008      
vers�o electr�nica

Descri��o:

Nos dias de hoje, os componentes semicondutores estão presentes em quase todos os aparelhos electrónicos e a vida moderna sem eles seria impensável. Embora os períodos de desenvolvimento dos microchips já sejam curtos, a possibilidade de os reduzir e aumentar o desempenho dos circuitos integrados, é aliciante. Por isso, a simulação por computador na indústria dos semicondutores é cada vez mais importante e representa uma vantagem competitiva fundamental. O encapsulamento é uma fase crucial na produção de microchips. Através da simulação por computador, os problemas de produção industriais podem ser identificados na fase de desenvolvimento e podem ser corrigidos atempadamente. No micro-encapsulamento os resultados dos cálculos da simulação, i.e., o enchimento dinâmico da cavidade, a distribuição da pressão dentro molde, o grau de cura do termoendurecível, etc., providenciam valores que, se fossem obtidos de uma forma experimental, seria um processo bastante complexo, longo e dispendioso. Para a validação de um dado tipo de encapsulamento, a selecção da epoxy correcta é decisiva. O fluxo do termoendurecível é do tipo laminar e é altamente dependente das temperaturas do molde e de injecção. A presente dissertação apresenta alguns dos tipos de encapsulamento mais utilizados, dando particular ênfase ao Dual-In Line Package (DIP). A moldação por transferência, que é o método de moldação mais utilizado para o encapsulamento de microchips também é explicada. Neste tipo de moldação, o material é injectado sob a aplicação de pressão e temperatura. De igual modo, o tipo de fluxo laminar, as propriedades reológicas de enchimento e as propriedades da cinemática de cura dos termoendurecíveis são abordados. O conceito do método dos elementos finitos (FEM) é introduzido, explicado e aplicado a um modelo tridimensional do DIP. É, também, abordada a possibilidade de serem utilizados diferentes tipos de elementos (para FEM), bem como a criação da malha. É importante a obtenção de um bom equilíbrio entre a qualidade da malha e o tempo de cálculo computacional necessário para a resolução das equações do FEM para conseguirem-se soluções precisas e curtas no tempo. Os tipos de simulações dinâmicas mais importantes foram aplicados ao modelo dentro das condições de processamento recomendado. Isto permitiu a validação dos modelos matemáticos usados para o fluxo e a cura. Efectuaram-se, ainda, simulações com as temperaturas do molde e de fusão da epoxy abaixo e acima das condições de processamento recomendado, para ilustrar a importância da temperatura no processo de encapsulamento de microchips.

 

 


Palavras chave:
Encapsulamento de microchips, moldação por transferência, termoendurecíveis, método dos elementos finitos.

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