PBGA封裝的工藝過(guò)程力學(xué)及其熱可靠性分析.pdf

1、隨著微電子封裝技術(shù)的不斷發(fā)展，微電子器件除了民用領(lǐng)域之外，在醫(yī)療器械、航空航天和國(guó)防軍事等重要領(lǐng)域也有普遍而深入的應(yīng)用，并且在這些應(yīng)用領(lǐng)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(lái)越復(fù)雜，尺寸越來(lái)越小，電子封裝產(chǎn)品的可靠性是制約其大規(guī)模市場(chǎng)化應(yīng)用的關(guān)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(jié)構(gòu)的復(fù)雜與實(shí)際使用環(huán)境的變化，一直以來(lái)都存在著可靠性問(wèn)題。因此，研究PBGA工

2、藝過(guò)程力學(xué)及其熱可靠性問(wèn)題具有重要的市場(chǎng)價(jià)值和理論意義。
　　本文利用有限元仿真技術(shù)，以PBGA封裝產(chǎn)品為對(duì)象，研究了其工藝過(guò)程力學(xué)及其相關(guān)熱可靠性問(wèn)題。
　　首先，針對(duì)常見(jiàn)的PBGA封裝產(chǎn)品的工藝過(guò)程進(jìn)行分析，選擇了兩個(gè)關(guān)鍵工藝：貼片工藝和塑封工藝作為分析對(duì)象，確定相關(guān)工藝結(jié)構(gòu)模型，并建立對(duì)應(yīng)有限元模型，根據(jù)實(shí)際的工藝溫度載荷，重點(diǎn)關(guān)注工藝結(jié)束后，PBGA封裝產(chǎn)品的翹曲變形及芯片殘余應(yīng)力等情況。最后針對(duì)工藝過(guò)程，研究封裝材

3、料、封裝結(jié)構(gòu)對(duì)工藝過(guò)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(guān)依據(jù)。
　　其次，分析了PBGA封裝產(chǎn)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(zhuǎn)換階段（即升溫階段和降溫階段）對(duì)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(duì)焊球疲勞壽命影響較大；利用試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE，Design of Experiment）理論，研究了封裝結(jié)構(gòu)對(duì)焊球壽命的影響，其中模塑料厚度與基板厚度對(duì)焊球可靠性影響較