Geri Dön

Investigating the effects of post-mold cure on warpage in electronic packaging processes

Elektronik paketleme işlemlerinde kalıp sonrası kürlemenin parça çarpılması üzerine etkilerinin incelenmesi

  1. Tez No: 773351
  2. Yazar: ARDA KADOĞLU
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET İPEKOĞLU, PROF. DR. ULRİCH ALEXANDER HANDGE
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Türk-Alman Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Bacillus megaterium'un fusarium türlerinde antagonistik etkisinin incelenmesi

    Investigation of Bacillus megaterium's antagonistic effect on fusarium spp

    ESRA NUR KELEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    BiyolojiHaliç Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE FEYZA TUFAN DÜLGER

    DOÇ. DR. EMRE YÖRÜK

  2. 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

    Türkçe

    2015

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  3. 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

    İngilizce

    2017

    Makine MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERCÜMENT MURAT SÖZER

  4. 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

    Türkçe

    2023

    Diş HekimliğiAkdeniz Üniversitesi

    Restoratif Diş Tedavisi ve Endodonti Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN TOLGA HARORLI

  5. Yeni nesil yüksek performanslı CuNiSiCo alaşımının incelenmesi

    Investigation of the new generation high performance CuNiSiCo alloy

    VOLKAN KARAKURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRETTİN AHLATCI