温度循环对CCGA焊柱可靠性影响

陶瓷柱栅阵列(CCGA)封装因其优良的电热性能和高密度的信号互连,成为高可靠封装形式的首选,但由于封装形式及材料本身特性,在温度循环过程中的焊点开裂失效是需要重点关注的.文中以CCGA484为例,研究在−65~150℃温度循环条件下,CCGA焊柱形貌、焊点显微组织及抗剪强度的变化.结果表明,在温度循环过程中,板级组装后CCGA器件的焊柱逐渐发生蠕变变形,焊点界面依次生成硬脆的Ni3Sn4,Ni3Sn2和Ni3Sn金属间化合物(IMC),且总厚度逐渐增加,这些硬脆相的增厚会导致温度循环过程中应力集中程度的加剧,累积到一定程度会引发焊点断裂,与此对应,焊点的抗剪强度逐渐下降.