PBGA封裝的工藝過程力學及其熱可靠性分析.pdf

1、隨著微電子封裝技術的不斷發(fā)展，微電子器件除了民用領域之外，在醫(yī)療器械、航空航天和國防軍事等重要領域也有普遍而深入的應用，并且在這些應用領域中，微電子的可靠性就顯得更為重要了。另外，現(xiàn)在的電子封裝系統(tǒng)變得越來越復雜，尺寸越來越小，電子封裝產品的可靠性是制約其大規(guī)模市場化應用的關鍵因素，塑料球柵陣列封裝（PBGA）是最常用的球柵陣列封裝（BGA）形式，但由于自身結構的復雜與實際使用環(huán)境的變化，一直以來都存在著可靠性問題。因此，研究PBGA工

2、藝過程力學及其熱可靠性問題具有重要的市場價值和理論意義。
　　本文利用有限元仿真技術，以PBGA封裝產品為對象，研究了其工藝過程力學及其相關熱可靠性問題。
　　首先，針對常見的PBGA封裝產品的工藝過程進行分析，選擇了兩個關鍵工藝：貼片工藝和塑封工藝作為分析對象，確定相關工藝結構模型，并建立對應有限元模型，根據(jù)實際的工藝溫度載荷，重點關注工藝結束后，PBGA封裝產品的翹曲變形及芯片殘余應力等情況。最后針對工藝過程，研究封裝材

3、料、封裝結構對工藝過程可靠性的影響，為優(yōu)化工藝、降低后續(xù)工藝難度、提高工藝可靠性提供相關依據(jù)。
　　其次，分析了PBGA封裝產品在溫度循環(huán)載荷下的熱可靠性，發(fā)現(xiàn)在溫度循環(huán)載荷下，溫度轉換階段（即升溫階段和降溫階段）對焊球疲勞壽命影響最大，高溫保持階段相比低溫保持階段對焊球疲勞壽命影響較大；利用試驗設計（DOE，Design of Experiment）理論，研究了封裝結構對焊球壽命的影響，其中模塑料厚度與基板厚度對焊球可靠性影響較