陶瓷焊球阵列封装可靠性研究与试验分析

为了研究焊球成分和焊盘尺寸对陶瓷焊球阵列封装(CBGA)可靠性的影响,本文选用3种验证板,采用共晶焊球和Sn63Pb37焊盘、高铅焊球和Pb90Sn10焊盘、共晶焊球和Pb90Sn10焊盘,分别进行可靠性试验。结果表明,采用高铅焊球和Pb90Sn10焊盘时,CBGA焊球的失效率最低,为74%。

多芯片焊球阵列封装体受热载荷作用数值模拟

针对典型高密度多芯片BGA(焊球阵列)封装体建立三维有限元分析模型,研究不同尺寸封装体在稳态热载荷作用下的结构变形和应力情况,在此基础上引入包含等效梁和危险焊球真实几何形状和间距等在内的简化模型以进行序列分析,研究各设计参数对力学参量的影响。数值结果反映了封装体应力分布及其变化特点,表明影响封装体变形和应力的主要参数;提出的建模方法简便有效,可以方便地用来分析不同类型的BGA封装,并扩展应用至不同的分析目的,为此种结构的设计和优化提供一定参考。

焊球阵列封装(BGA)中吸水性测量概述

塑料焊球阵列封装(PBGA)对爆米花裂纹的抵抗力较小,一旦因焊接产生的高温使水汽迅速地扩展,就会发生此种现象。在粘片胶处发生爆米花现象,因此,必须研究在粘片胶附近发生的吸水性和解吸现象。本文主要讨论BGA中爆米花裂纹产生的机理,特别是对吸水性分布情况的探讨。用重水进行模拟分析,因为重水与水的吸收性比较接近。采用飞行时间次级离子质谱分析法(TOF-SIMS)来测量重水吸收性分布。弄清BGA封装主要是通过模塑包封部分的上部吸收水分的,由基板吸收的水分是少量的。因BGA基板具有叠层结构,水分不能首先透过基板。应优化BGA封装系统的设计,使其不易产生爆米花裂纹。

PBGA封装热可靠性分析

对PBGA封装体建立了有限元数值模拟分析模型。模型采用无铅焊点,完全焊点阵列形式。研究了封装体在经历IPC9701标准下的五种不同温度循环加载后,受到的热应力、应变,以及可能的失效形式。结果表明,焊点是封装体结构失效的关键环节,焊点所受应力大小与焊点位置有关。比较了不同温度循环下封装体的疲劳寿命。其结果为提高封装体的可靠性和优化设计提供了理论依据。

新型微电子封装技术

本论文综述了自二十世纪九十年代以来迅速发展的新型微电子封装技术,包括焊球阵列封装(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、圆片级封装(WLP)、三维封装(3D)和系统封装(SIP)等项技术。同时,叙述了微电子三级封装的概念。并对发展我国新型微电子封装技术提出了一些思索和建议。

PBGA中环氧模塑封装材料的热力学应力分析

本文采用有限元模拟的方法,对塑封焊球栅阵列PBGA的再回流焊接过程及其后的热循环进行了仿真,其中环氧模塑封装材料EMC采用了粘弹性和线弹性两种材料模式。仿真中主要对EMC再回流焊接过程产生的残余应力和热循环载荷下的热应力／应变进行了分析;也讨论了EMC材料模式对应力值的影响。结果表明:线弹性模式的EMC的应力值明显高于粘弹性模式的;在热循环载荷下EMC中应力水平并不高,但开裂应变却非常高,因此在EMC中很可能引发疲劳裂纹。

跨世纪的微电子封装

介绍了近几年国际微电子封装的特点和发展趋势 ,简述了我国微电子封装的现状和发展特点 ,并提出几点建议。

BGA焊点可靠性工艺研究

伴随高密度电子组装技术的发展,BGA(Ball Grid Array)成为高密度、高性能、多功能及高I/O数封装的最佳选择。文章分析了影响BGA焊点可靠性的关键因素,特别提出了减少焊点空洞缺陷和提高剪切强度的主要措施,并通过试验优化出各工艺参数。结果表明:运用优化的工艺参数制作的BGA焊点,焊接空洞以及芯片剪切强度有了明显改善,其中对BGA焊接样品进行150℃、1000h的高温贮存后,焊点的剪切强度完全满足GJB548B-2005的要求。

焊盘尺寸对FC-PBGA焊点可靠性的影响

影响封装可靠性的因素很多,其中对封装及供货厂商相关的封装设计方面的各种变量应该给予足够的重视。焊盘尺寸是影响焊点可靠性的关键因素之一,不同供货厂商的各种工艺造成焊盘尺寸方面的差异,对可靠性造成了极大的影响。有限元应力分析、波纹干涉测量试验及可靠性试验表明,基板厚度影响封装可靠性。文章采用有限元模拟来定量分析焊盘尺寸对PBGA封装可靠性的影响,把空气对空气热循环试验结果与FEM预测进行比较,讨论最佳焊盘尺寸,并预测对焊点可靠性的影响。

基于焊点 成就经典--新的微细网版印刷技术观察 (六)

2.球栅阵列封装(BGA)BGA(Ball Grid Array)又称为球形栅格阵列封装、门阵列式球形封装、焊球阵列封装。BGA是在器件基板的下面按阵列方式引出球形引脚,在基板上面装配大规模集成电路芯片(LSIC),是LSI芯片的一种表面组装型封装。

新型堆叠封装技术的发展：层叠封装

堆叠芯片尺寸封装（CSPs）以及极小间距焊球阵列封装（vFBGAs）已经在许多手持产品中被采用和集成。特别在移动电话方面，堆叠芯片尺寸封装（CSPs）的应用尤其在当前移动电话因新增的诸多功能对存储设备的需求中起到了降低成本，重量及尺寸的作用。另外堆叠封装芯片同样被广泛的使用在一些逻辑功能模块中。在此情形下，CSP封装内的裸芯片堆叠并且进行了晶圆级测试。最终产品的良率都在95％以上。如此高的良率及较低的失效报废成本展示了堆叠封装具有良好的经济性。

BGA封装NC管脚对ESD测试的影响

焊球阵列封装电路已广泛应用在航空电子产品中,其静电放电测试参考的测试标准中不要求对未键合空脚进行静电放电测试,在实际静电放电测试过程中发现,对焊球阵列封装电路未键合未键合空脚进行静电放电测试后会产生电路失效现象。通过分布电容方法分析以及不同管脚组合测试验证,证明了焊球阵列封装电路的未键合空脚在经过人体模型静电放电测试后,会对电路产生影响。

基于机器视觉的BGA焊盘缺陷检测

针对球栅阵列封装(BGA)焊盘的高密度性问题,以Visual Studio 2013和Open CV机器视觉库为开发平台,设计了一套球栅阵列封装焊盘缺陷视觉检测方案。通过工业相机在红色环形光源下采集PCB裸板图像,选取图像预处理后的合格PCB裸板图像作为模板;采集待测PCB裸板图像,进行预处理,采用基于金字塔匹配方法进行图像配准,分割BGA焊盘区域;通过几何法检测焊盘大小和形状,运用图像差分法检测焊盘是否缺失或粘连。实验结果表明,该方案可以正确识别各类缺陷类型,不仅便于对缺陷类型统计分析,而且在检测速度以及可靠性方面具有较好的效果。

PBGA封装芯片热环境适应性仿真分析

针对多数塑料焊球阵列(PBGA)封装芯片仅依据美军MIL标准进行高低温交变测试致使预测服役寿命偏差较大的情况,将微控制芯片任务状态时间谱转化为环境温度载荷谱,在综合考虑热传导、热对流的情形下,利用icepak完成芯片热电耦合仿真分析,并借助于Transient Thermal及Transient Structural完成芯片结温的获取及焊点应力、应变的计算求解。同时,依据Arrhenius模型及修正Coffin-Manson热疲劳模型分别预测芯片本身及焊点的寿命,从而实现对其热环境适应能力的定量分析。仿真结果表明:芯片的预测寿命约为6.26年,寿命预测偏差约为13.4%,符合GJB 4239—2001中单个关键环境因素预测寿命偏差标准,能够较为精确地反映其热环境适应性。

BGA技术与质量控制

BGA是现代组装技术的新概念,它的出现促进SMT(表面贴装技术)与SMD(表面贴装器件)的发展和革新,并将成为高密度、高性能、多功能及高I/O数封装的最佳选择。本文简要介绍了BGA的概念、发展现状、应用情况及一些生产中应用的检测方法等,并讨论了BGA的返修工艺。

关于PBGA中“爆玉米花”现象的分析

本文运用断裂力学法分析塑料焊球阵列封装(PBCA)的爆玉米花现象,专门对封装粘片中发生的裂纹,粘片中的裂纹增大以及焊料掩模和铜之间界面处裂纹增大进行研讨,通过两种方法(裂纹尖端开度位移法和有效裂纹闭合技术)确定裂纹尖端参数,诸如应变能释放率,应力强度系数及不同裂纹长度的相角。