底充膠吸濕特性及其對無鉛倒裝焊焊點可靠性的影響.pdf

1、微電子塑料封裝中常用的聚合物材料因易于吸收周圍環(huán)境中的濕氣而對封裝本身的可靠性帶來很大影響。目前,濕氣影響下的可靠性分析主要集中在塑封器件整體上,而針對主要引起電子元器件失效的焊點所做的研究并不多見。本論文以板上倒裝芯片(FCOB)的環(huán)氧樹脂基底充膠和無鉛倒裝焊焊點為研究對象,通過對底充膠進(jìn)行吸濕實驗,研究其在不同潮濕環(huán)境下的潮濕分布及其對無鉛倒裝焊焊點可靠性的影響,主要研究內(nèi)容包括以下幾方面:
　　1.采用SGA-100重力式氣

2、體吸附儀對底充膠進(jìn)行吸濕實驗,獲得了其在不同溫度和相對濕度條件下的飽和吸濕量和潮濕擴(kuò)散率;采用Schubert等提出的蠕變本構(gòu)模型來描述Sn95.5Ag3.8Cu0.7焊料焊點的蠕變變形,并基于蠕變變形建立該無鉛焊點的壽命預(yù)測模型。
　　2.基于FCOB器件的三維有限元模型,對其底充膠在經(jīng)過不同條件潮濕前處理后的潮濕分布進(jìn)行仿真,并且對比分析了底充膠在電子元件工業(yè)聯(lián)合會(JEDEC)制定的濕敏感元件實驗標(biāo)準(zhǔn)MSL-1條件下的潮濕擴(kuò)

3、散程度及其在此條件下的熱循環(huán)解吸附過程。
　　3.分析了在熱循環(huán)載荷條件下無鉛倒裝焊焊點的熱應(yīng)力應(yīng)變,然后進(jìn)一步將濕、熱應(yīng)力合成,確定了濕熱環(huán)境對無鉛倒裝焊焊點可靠性的影響,并分別預(yù)測了在熱應(yīng)力與濕熱應(yīng)力條件下無鉛焊點的疲勞壽命,最后對比分析了熱應(yīng)力與濕熱應(yīng)力對無鉛焊點可靠性的影響。
　　論文的研究成果不僅對于塑封電子元器件的集成封裝加工過程及元件在不同潮濕環(huán)境中的使用過程具有一定的指導(dǎo)意義,而且對于FCOB器件在實際應(yīng)用中