3D組裝面陣列垂直互連技術(shù)及可靠性.pdf

1、隨著電子設(shè)備向著小型化、多功能的方向發(fā)展，在二維平面組裝上已達(dá)到技術(shù)極限，人們將目光轉(zhuǎn)向三維立體組裝技術(shù)，三維立體組裝可以提高封裝密度，大幅度減少設(shè)備尺寸，提供更多的I/O端口，對(duì)于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化具有重要意義，成為目前組裝技術(shù)研究的熱點(diǎn)。
　　本文將研究三維立體組裝技術(shù)中的面陣列垂直互連技術(shù)。利用雙面凸點(diǎn)轉(zhuǎn)接板鍵和技術(shù)、毛紐扣垂直互連技術(shù)實(shí)現(xiàn)三層電路板的立體組裝。首先研究了三種不同材料毛紐扣的力學(xué)和電學(xué)特性，之后利用重熔法制備可

2、供立體組裝使用的大尺寸焊球，并利用激光植球?qū)崿F(xiàn)了轉(zhuǎn)接板的制備。利用兩種垂直互連方式實(shí)現(xiàn)了三層電路板的立體組裝。并對(duì)其進(jìn)行了高低溫?zé)釠_擊試驗(yàn)和隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)。最后利用有限元模擬軟件 ANSYS模擬了三維立體組裝電路在高低溫?zé)釠_擊和隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)中的響應(yīng)，找出了結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。
　　研究結(jié)果表明：毛紐扣的力學(xué)特性具有非線(xiàn)性的特點(diǎn)，彈性模量分為三個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)毛紐扣在不同應(yīng)變下金屬絲的三種接觸方式，得到了其力學(xué)模型。毛紐扣的電阻R和應(yīng)變的倒

3、數(shù)1/分兩個(gè)階段成線(xiàn)性關(guān)系。Au/BeCu毛紐扣具有較好的彈性和抗振性，Au/Mo毛紐扣具有良好的高溫穩(wěn)定性，Au/BeCu-Mo雙絲復(fù)合毛紐扣兼?zhèn)淦渌麅煞N毛紐扣的特點(diǎn)。利用重熔法制備的大焊球，在較短的重熔時(shí)間下其內(nèi)部組織較為細(xì)密，富鉛相分布均勻，與原始焊球無(wú)明顯差異。在熱沖擊試驗(yàn)后，轉(zhuǎn)接板邊角處的焊點(diǎn)最易發(fā)生失效，裂紋首先出現(xiàn)在靠近 A、B電路板一側(cè)，萌生在釬料基體靠近焊盤(pán)的位置，并平行于焊盤(pán)方向擴(kuò)展。在振動(dòng)試驗(yàn)中，小尺寸焊點(diǎn)的斷裂位