面阵列封装互连结构热循环翘曲变形抗力

借助有限元软件对钎料球、钎料柱和铜柱阵列互连结构热循环载荷下的翘曲变形行为进行研究.结果表明,三者升温过程均表现为刚度低的树脂基板呈下凹变形、而降温至0℃后呈现上凸变形,变形规律相同.不同温度下两端基板的热膨胀系数差异引发的基板内及相连焊球/焊柱内的应力及力矩是翘曲变形发生的驱动力.两焊柱阵列互连的基板翘曲位移接近,但均明显低于焊球阵列的基板,翘曲变形抗力更大.–40～125℃热循环温度范围及基板尺寸条件下,铜柱未屈服,相对钎料柱阵列互连,未表现铜柱可挠曲变形释放应力的优势.

铜柱长径比对CuCGA互连结构轴向临界压应力的影响

借助有限元方法研究Cu CGA互连结构轴向压力载荷下的力学行为.结果表明,直径0.32 mm、长径比5~11.5范围的铜焊柱压曲失稳前会因性能薄弱的钎焊圆角局部区域存在超过钎料极限强度的拉伸应力而引发局部微裂纹;而长径比11.5~16.5范围的铜焊柱则会首先发生屈曲失稳;在综合考虑钎焊圆角局部微裂纹失效和焊柱压曲失稳失效前提下,建立了铜柱长径比和阵列铜焊柱互连结构轴向压力载荷下临界应力的关系方程;轴向临界压应力在长径比5~11.5范围内几乎保持恒定,而在长径比11.5~16.5范围内轴向临界压应力随铜柱长径比λ0增加而降低,规律与描述大柔度杆的欧拉公式相符合.