Investigating the effects of post-mold cure on warpage in electronic packaging processes
Elektronik paketleme işlemlerinde kalıp sonrası kürlemenin parça çarpılması üzerine etkilerinin incelenmesi
- Tez No: 773351
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET İPEKOĞLU, PROF. DR. ULRİCH ALEXANDER HANDGE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Türk-Alman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Elektronik paketleme endüstrisinde kalıp sonrası kürleme işlemi, kalıplanmış termoset paketlerin kalıptan çıktıktan sonra tekrardan birkaç saat boyunca yüksek sıcaklıklara maruz bırakılarak daha ileri seviye termoset kürlenmesinin ve artırılmış malzeme özelliklerinin amaçlandığı yaygın bir prosestir. Literatürdeki bazı çalışmalar ve endüstriyel uygulamalar, bu işlemin paket çarpıklığını azaltmak için de yararlı bir yöntem olduğunu göstermiştir. Bu bulgulara rağmen, bu işlem genellikle sadece yüksek termoset kürlenme seviyeleri hedeflenerek aynı parametrelerle uygulandığından farklı proses parametrelerinin nihai çarpılma üzerindeki etkileri hala net olarak bilinmemektedir. Bu tez çalışmasında, kalıp sonrası kürleme işleminin EMC (epoxy molding compound) ile kalıplanmış elektronik paketlerin çarpılması üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Paket bileşenlerinin termal ve kürlenme davranışlarını araştırmak için malzeme karakterizasyon testleri yapılmıştır. Farklı proses sıcaklıkları ve süreleri deneysel olarak test edilerek bu parametrelerin nihai parça çarpılması üzerine etkileri incelenmiştir. Kürleme işlemi ve sonrasında parça çarpılmaları 3D profilometre ile ölçülmüştür. Değişen termoset kür seviyelerinin tahribatsız bir şekilde incelenmesi için parçaların Kızılötesi spektrumları ölçülmüş, spektrumlardaki değişimler malzeme kürlenmesiyle ilişkilendirilmiştir. Yapılan ölçümler sonucunda, parça çarpılmasındaki değişim malzemenin camsı geçiş sıcaklığıyla ilişkilendirilerek nihai çarpılmaya etkiyen etkenler incelenmiştir. Deneyler sonucunda elde edilen verilerle nihai parça çarpılmasını tahmin eden bir makine öğrenmesi algoritması kurulmuştur. Algoritma tahminleri, deneylerde elde edilen sonuçlarla büyük uyum göstermiştir. Hem deneysel bulgular, hem de makine öğrenmesi tahminleri; mevcut durumda birkaç saat uygulanan kalıp sonrası kürleme işleminin, parça çarpılması ana kalite kriteri olarak varsayılması durumunda test edilen malzeme ve geometri için ~15 dakikaya kadar düşürülebileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In electronic packaging industry, post-mold cure is a commonly applied process in which the molded thermosetting encapsulants are exposed to elevated temperatures again for several hours after their molding operations to ensure improved material properties via reaching higher cross-linking densities. Some studies in literature and industrial applications showed that it is also a useful method to alleviate the package warpage, which is a major quality criterion. Despite these findings, the effects of different post-mold cure parameters on resultant warpage are still not well-known since it is mostly conducted with the same parameters in industry only to reach higher cross-linking densities without the considerations on warpage. In this study, the effects of post-mold cure process on warpage of an epoxy molding compound encapsulant are investigated. Material characterization tests are performed to investigate the thermal and cure behaviors of encapsulant components. Experiments with varying post-mold cure temperatures and times are conducted to correlate these parameters with the resultant warpage to create a process knowledge. Part warpages are evaluated via 3D optical profilometer scans, and infrared spectra of the samples are measured to non-destructively detect the alterations in chemical composition as an indicator of changing cross-linking density. In the light of the experiments, the warpage reduction mechanism during post-mold cure is explained, which is related to thermal and cure shrinkages, as well as the glass transition behaviors of the materials. Moreover, utilizing the acquired experimental data, a machine learning algorithm is proposed which predicts the optimal post-mold cure parameters in accordance with the desired warpage and cross-linking density values after the operation. The algorithm was able to accurately predict the resultant warpage for test samples and the predicted optimal post-mold cure parameters showed an accordance with the experiments. Both experiment results and algorithm predictions showed that the post-mold cure time can be reduced to ~15 minutes from several hours when warpage is considered as the main quality criterion to optimize for the materials and the geometry tested in the experiments
Benzer Tezler
- Bacillus megaterium'un fusarium türlerinde antagonistik etkisinin incelenmesi
Investigation of Bacillus megaterium's antagonistic effect on fusarium spp
ESRA NUR KELEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyolojiHaliç ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE FEYZA TUFAN DÜLGER
DOÇ. DR. EMRE YÖRÜK
- Akımsız Ni-P, Ni-B ve Ni-W-B kaplamaların yüksek sıcaklık oksidasyon ve camla etkileşim davranışlarının incelenmesi
Investigation of high temperature oxidation and glass interaction bahaviors of electroless Ni-P, Ni-B ve Ni-W-B coatings
SİNEM ERASLAN
Doktora
Türkçe
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Experimental and numerical investigation of material characterization and flow monitoring in liquid composite molding processes
Sıvı kompozit kalıplama yöntemlerinde akışın ve malzeme özelliklerinin deneysel ve sayısal incelenmesi
BARIŞ ÇAĞLAR
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCÜMENT MURAT SÖZER
- Sentetik gıda boyalarının farklı özellikteki kompozit rezinlerin renk stabilitesi üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of synthetic food dyes on the color stability of composite resins with different properties
BURÇİN DENİZ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2023
Diş HekimliğiAkdeniz ÜniversitesiRestoratif Diş Tedavisi ve Endodonti Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN TOLGA HARORLI
- Yeni nesil yüksek performanslı CuNiSiCo alaşımının incelenmesi
Investigation of the new generation high performance CuNiSiCo alloy
VOLKAN KARAKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN AHLATCI