随着电子技术的不断进步,电子封装正向着微型化、高密度和高可靠性的方向发展,其中硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术具有更好的电性能、更宽的带宽、更高的密度、更低的功耗、更小的尺寸、更轻的质量等优点,是目前高端IC封装的主流技术之一。尽管TSV技术具有以上诸多优点,但是基于TSV技术的半导体产品实现大规模量产,仍然面临许多挑战。TSV晶圆和普通晶圆不一样,其内部存在TSV-Cu、RDL等结构,导致其在磨削过程中内部应力较为复杂,应力集中现象比较明显,进而导致TSV晶圆在背面磨削过程中非常容易发生开裂等失效问题。针对这一关键问题,可以通过有限元仿真的方法对磨削工艺参数进行分析及优化,减小磨削工艺参数在磨削过程中对TSV晶圆的影响,提高磨削工艺可靠性及产品良率,进而减少磨削成本。本文首先筛选出晶圆磨削过程中最常用的磨削工艺参数,利用ABAQUS有限元分析软件建立了TSV晶圆模型,通过计算,提取研究了TSV晶圆表面Si材料应力,研究其应力分布及变化情况;提取TSV晶圆内部结构关键位置应力(TSV、RDL),研究TSV、RDL应力分布情况、应力集中位置移动情况、应力值变化情况以及不同层RDL应力分布规律。分别对砂轮进给速率、砂轮转速、砂轮目数、键合胶弹性模量进行了单因素分析,提取TSV晶圆内部结构中关键位置应力进行分析。研究各磨削工艺参数对应力的影响趋势以及显著性。通过对磨削工艺参数的筛选,选择砂轮进给速率、砂轮转速、砂轮目数作为因素进行了正交实验设计,得到了各个磨削参数变量对TSV晶圆内部结构关键位置应力的影响显著性,最终得到了各个磨削工艺参数的最优组合设计。