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A review of extreme condition effects on solder joint reliability:Understanding failure mechanisms
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作者 Norliza Ismail Wan Yusmawati Wan Yusoff +2 位作者 Azuraida Amat Nor Azlian Abdul Manaf Nurazlin Ahmad 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第11期134-158,共25页
Solder joint,crucial component in electronic systems,face significant challenges when exposed to extreme conditions during applications.The solder joint reliability involving microstructure and mechanical properties w... Solder joint,crucial component in electronic systems,face significant challenges when exposed to extreme conditions during applications.The solder joint reliability involving microstructure and mechanical properties will be affected by extreme conditions.Understanding the behaviour of solder joints under extreme conditions is vital to determine the durability and reliability of solder joint.This review paper aims to comprehensively explore the underlying failure mechanism affecting solder joint reliability under extreme conditions.This study covers an in-depth analysis of effect extreme temperature,mechanical stress,and radiation conditions towards solder joint.Impact of each condition to the microstructure including solder matrix and intermetallic compound layer,and mechanical properties such as fatigue,shear strength,creep,and hardness was thoroughly discussed.The failure mechanisms were illustrated in graphical diagrams to ensure clarity and understanding.Furthermore,the paper highlighted mitigation strategies that enhancing solder joint reliability under challenging operating conditions.The findings offer valuable guidance for researchers,engineers,and practitioners involved in electronics,engineering,and related fields,fostering advancements in solder joint reliability and performance. 展开更多
关键词 solder joint Extreme condition Failure mechanism Defence and military reliability
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Research Progress on the Solder Joint Reliability of Electronics Using in Deep Space Exploration
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作者 Qilong Guan Chunjin Hang +4 位作者 Shengli Li Dan Yu Ying Ding Xiuli Wang Yanhong Tian 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第2期16-28,共13页
The spacecraft for deep space exploration missions will face extreme environments,including cryogenic temperature,intense radiation,wide-range temperature variations and even the combination of conditions mentioned ab... The spacecraft for deep space exploration missions will face extreme environments,including cryogenic temperature,intense radiation,wide-range temperature variations and even the combination of conditions mentioned above.Harsh environments will lead to solder joints degradation or even failure,resulting in damage to onboard electronics.The research activities on high reliability solder joints using in extreme environments can not only reduce the use of onboard protection devices,but effectively improve the overall reliability of spacecraft,which is of great significance to the aviation industry.In this paper,we review the reliability research on SnPb solder alloys,Sn-based lead-free solder alloys and In-based solder alloys in extreme environments,and try to provide some suggestions for the follow-up studies,which focus on solder joint reliability under extreme environments. 展开更多
关键词 Deep space exploration Extreme environments solder joints MICROSTRUCTURE ELECTRONICS reliability
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QUICK ASSESSMENT METHODOLOGY FOR RELIABILITY OF SOLDER JOINTS IN BALL GRID ARRAY (BGA) ASSEMBLY——PART Ⅰ: CREEP CONSTITUTIVE RELATION AND FATIGUE MODEL 被引量:3
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作者 史训清 王志平 +2 位作者 John HL Pang 张学仁 聂景旭 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 2002年第3期274-287,共14页
In this study, a new unified creep constitutive relation and a mod- ified energy-based fatigue model have been established respectively to describe the creep flow and predict the fatigue life of Sn-Pb solders. It is f... In this study, a new unified creep constitutive relation and a mod- ified energy-based fatigue model have been established respectively to describe the creep flow and predict the fatigue life of Sn-Pb solders. It is found that the relation successfully elucidates the creep mechanism related to current constitutive relations. The model can be used to describe the temperature and frequency dependent low cycle fatigue behavior of the solder. The relation and the model are further employed in part Ⅱ to develop the numerical simulation approach for the long-term reliability assessment of the plastic ball grid array (BGA) assembly. 展开更多
关键词 dislocation controlled creep flow creep-fatigue interaction constitutive relation life prediction model solder joint reliability
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Thermo-mechanical fatigue reliability optimization of PBGA solder joints based on ANN-PSO 被引量:2
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作者 周继承 肖小清 +2 位作者 恩云飞 陈妮 王湘中 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2008年第5期689-693,共5页
Based on a method combined artificial neural network (ANN) with particle swarm optimization (PSO) algorithm, the thermo-mechanical fatigue reliability of plastic ball grid array (PBGA) solder joints was studied. The s... Based on a method combined artificial neural network (ANN) with particle swarm optimization (PSO) algorithm, the thermo-mechanical fatigue reliability of plastic ball grid array (PBGA) solder joints was studied. The simulation experiments of accelerated thermal cycling test were performed by ANSYS software. Based on orthogonal array experiments, a back-propagation artificial neural network (BPNN) was used to establish the nonlinear multivariate relationship between thermo-mechanical fatigue reliability and control factors. Then, PSO was applied to obtaining the optimal levels of control factors by using the output of BPNN as the affinity measure. The results show that the control factors, such as print circuit board (PCB) size, PCB thickness, substrate size, substrate thickness, PCB coefficient of thermal expansion (CTE), substrate CTE, silicon die CTE, and solder joint CTE, have a great influence on thermo-mechanical fatigue reliability of PBGA solder joints. The ratio of signal to noise of ANN-PSO method is 51.77 dB and its error is 33.3% less than that of Taguchi method. Moreover, the running time of ANN-PSO method is only 2% of that of the BPNN. These conclusions are verified by the confirmative experiments. 展开更多
关键词 thermo-meehanical fatigue reliability solder joints plastic ball grid array finite element analysis Taguehi method artificial neural network particle swarm optimization
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Experimental and Finite Element Method Studies of J-Lead Solder Joint Reliability 被引量:2
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作者 HongtaoCHen ChunqingWANG +1 位作者 MingyuLI YanhongTIAN 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第3期419-422,共4页
A comprehensive experimental and numerical study of solder joints for plastic leaded chip carrier (PLCC) 84-Pin, 1.27 mm pitch was carried out. The reliability of solder joints was assessed through accelerated thermal... A comprehensive experimental and numerical study of solder joints for plastic leaded chip carrier (PLCC) 84-Pin, 1.27 mm pitch was carried out. The reliability of solder joints was assessed through accelerated thermal cycling at the temperature range of - 55℃-125℃. The samples were taken out to observe the evolution in microstructure, such as grain coarsening, initiation and propagation of cracks. It was found that the Pb-rich phases segregated gradually and formed a continuous layer adjacent to the intermetallic compound (IMC) layer with increasing the number of thermal cycles, resulting in cracks near the solder/lead interface. The response of stress and strain was studied using nonlinear finite element method (FEM), and the results agreed well with the experimental data. 展开更多
关键词 solder joint reliability Sn63-Pb37 Finite element method (FEM)
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Effect of Lanthanum on Driving Force for Cu_6Sn_5 Growth and Improvement of Solder Joint Reliability
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作者 马鑫 钱乙余 YoshidaF 《Journal of Rare Earths》 SCIE EI CAS CSCD 2002年第2期128-131,共4页
By means of adding low content of rare earth element La into Sn60 Pb40 solder alloy, the growth of Cu 6Sn 5 intermetallic compound at the interface of solder joint is hindered, and the thermal fatigue life of solde... By means of adding low content of rare earth element La into Sn60 Pb40 solder alloy, the growth of Cu 6Sn 5 intermetallic compound at the interface of solder joint is hindered, and the thermal fatigue life of solder joint is increased by 2 times. The results of thermodynamic calculation based on diffusion kinetics show that, the driving force for Cu 6Sn 5 growth is lowered by adding small content of La in Sn60 Pb40 solder alloy. Meanwhile, there is an effective local mole fraction range of La, in which, 0 18% is the limited value and 0 08% is the best value. 展开更多
关键词 rare earths LANTHANUM Cu 6Sn 5 intermetallic compound solder joint reliability THERMODYNAMIC
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Influences of fine pitch solder joint shape parameters on fatigue life under thermal cycle
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作者 黄春跃 吴兆华 +1 位作者 黄红艳 周德俭 《中国有色金属学会会刊:英文版》 EI CSCD 2005年第4期807-812,共6页
The solder joint reliability of a 0.5mm lead pitch, 240-pin quad flat package(QFP) was studied by nonlinear finite element analysis(FEA). The stress/strain distributions within the solder joints and the maximum plas... The solder joint reliability of a 0.5mm lead pitch, 240-pin quad flat package(QFP) was studied by nonlinear finite element analysis(FEA). The stress/strain distributions within the solder joints and the maximum plastic strain range of the solder joints were determined. Based on the calculated maximum plastic strain range the thermal fatigue life of the solder joints was calculated using Coffin-Manson equation. The influences of shape parameters including volume of solder joint, pad size and stand-off on the thermal fatigue life of the solder joints were also studied. The results show that the stress and strain distribution in the solder joint are not uniform; the interface between the lead and the solder joint is the high stress and strain region; the maximum stress and stain occur at the topmost point where the solder joint intersects with the inner side of the lead. The solder joint cracks should occur firstly at this point and propagate along the interface between the solder and the lead. The solder joint with the pad size of 1.25mm×0.35mm, the stand-off of 0.02mm and the solder volume of 0.026mm^3 has longer fatigue life than that of any others. These optimal parameters have been applied in practice to assemble the 240-pin, 0.5mm pitch QFP. 展开更多
关键词 金属加工 焊接工艺 疲劳强度问题 非线性有限元分析
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某高导热绝缘胶在星载端机可靠性应用评价
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作者 张晟 张晨晖 +2 位作者 许培伦 金星 刘志丹 《中国胶粘剂》 CAS 2024年第9期56-61,68,共7页
针对星载端机对高导热绝缘底填胶可靠性应用需求,开展双组分高导热绝缘胶可靠性及环境适应性综合影响评估。通过导热绝缘胶性能测试标准样件,测试验证本征性能指标及工艺性指标,并分析评估其合格性;设计制作典型BGA菊花链网络结构样件,... 针对星载端机对高导热绝缘底填胶可靠性应用需求,开展双组分高导热绝缘胶可靠性及环境适应性综合影响评估。通过导热绝缘胶性能测试标准样件,测试验证本征性能指标及工艺性指标,并分析评估其合格性;设计制作典型BGA菊花链网络结构样件,采用导热胶填充工艺技术,验证导热绝缘胶空洞率对BGA器件焊点的影响,评价其工艺适应性;设计制作星载端机载荷,开展星载产品验收级环境与可靠性试验,验证端机载荷具有经受工作应力和环境应力的能力。该高导热绝缘胶满足星载产品散热及抗高载荷的需求,实现可靠性应用。 展开更多
关键词 高导热绝缘胶 菊花链 焊点 空洞率 环境试验 可靠性
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陶瓷封装球栅阵列焊点失效机理研究
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作者 翟芳 孙龙 李伟明 《电子产品可靠性与环境试验》 2024年第5期26-30,共5页
研究了陶瓷封装球栅阵列(CBGA)的焊点在长期使用后开裂的失效机理,提出了改善此类元器件焊点可靠性的有效措施。通过X-ray分析、显微剖切、扫描电镜和能谱分析(SEM&EDS)等手段,研究分析了CBGA封装器件焊点失效的机理与成因;基于失... 研究了陶瓷封装球栅阵列(CBGA)的焊点在长期使用后开裂的失效机理,提出了改善此类元器件焊点可靠性的有效措施。通过X-ray分析、显微剖切、扫描电镜和能谱分析(SEM&EDS)等手段,研究分析了CBGA封装器件焊点失效的机理与成因;基于失效机理,提出了针对性的改善措施,并验证了相关措施的有效性。研究结果表明,由于CBGA器件本体与印制板之间存在较大的热膨胀系数差异,导致焊点在长期使用后出现了热疲劳开裂失效,通过更换焊球类型以增加焊点高度可以显著地改善焊点的可靠性。 展开更多
关键词 陶瓷封装球栅阵列 焊点 失效机理 热疲劳
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SnAgCu/SnBi混装焊点的热循环可靠性研究
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作者 王凤江 董传淇 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期31-35,共5页
Sn-Bi和Sn-Ag-Cu混装焊点是利用低熔点的Sn-58Bi锡膏将高熔点的Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)的小球回流焊接在印制电路板(PCB)上,从而实现高温芯片的低温焊接工艺.文中研究了SnAgCu/SnBi混装焊点在热循环条件下的可靠性并通过有限元模拟揭示... Sn-Bi和Sn-Ag-Cu混装焊点是利用低熔点的Sn-58Bi锡膏将高熔点的Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)的小球回流焊接在印制电路板(PCB)上,从而实现高温芯片的低温焊接工艺.文中研究了SnAgCu/SnBi混装焊点在热循环条件下的可靠性并通过有限元模拟揭示了混装焊点热循环可靠性的应变演变行为.热循环试验发现混装焊点的寿命要优于SAC305无铅焊点.有限元计算表明,结构混装焊点内SnBi钎料层的添加能够减小最大非弹性应变范围,从而提升混装焊点的热循环可靠性. 展开更多
关键词 混装焊点 无铅钎料 可靠性 热循环 有限元
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温度循环和随机振动载荷下堆叠封装焊点可靠性模拟研究
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作者 潘碑 王宏光 +2 位作者 李宇轩 葛振霆 陈鹏鹏 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第2期161-166,共6页
采用有限元模拟研究了堆叠封装(Package on package, PoP)在温度循环和随机振动载荷下的焊点可靠性,包括封装内部的基板堆叠焊点和封装外部的板级互连焊点。通过应力分析定位危险焊点并计算焊点在温度循环下的疲劳寿命。模拟结果表明:... 采用有限元模拟研究了堆叠封装(Package on package, PoP)在温度循环和随机振动载荷下的焊点可靠性,包括封装内部的基板堆叠焊点和封装外部的板级互连焊点。通过应力分析定位危险焊点并计算焊点在温度循环下的疲劳寿命。模拟结果表明:在温度循环载荷下,应力主要集中于基板边角处焊点,基板堆叠焊点的疲劳寿命为3 002周次,板级互连焊点的疲劳寿命为1 552周次;在随机振动载荷下,两层焊点的应力值均较低,在50~2 000 Hz的随机振动频率范围内具有较高的可靠性。 展开更多
关键词 焊点可靠性 温度循环 随机振动 疲劳寿命预测 有限元模拟
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PBGA焊点形态对疲劳寿命的影响
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作者 张威 刘坤鹏 +3 位作者 张沄渲 于沐瀛 王尚 田艳红 《电子与封装》 2024年第8期40-46,共7页
通过Surface Evolver软件预测了塑料球栅阵列(PBGA)焊点形态,将焊点形态结果导入Ansys软件中进行-55~125℃热循环仿真实验,通过Coffin-Masson模型预测焊点寿命。选取焊点钎料量、焊点高度、下焊盘直径作为影响焊点寿命的主要因素进行了... 通过Surface Evolver软件预测了塑料球栅阵列(PBGA)焊点形态,将焊点形态结果导入Ansys软件中进行-55~125℃热循环仿真实验,通过Coffin-Masson模型预测焊点寿命。选取焊点钎料量、焊点高度、下焊盘直径作为影响焊点寿命的主要因素进行了3因素3水平正交实验,通过均值响应分析得到了影响凸点寿命的最敏感因素及最优形态尺寸组合。结果表明对焊点寿命影响最大的因素为下焊盘半径,其次是钎料量,最后是焊点高度,且上下等大的焊盘具有较好的可靠性。 展开更多
关键词 Surface Evolver 塑料球栅阵列 焊点形态预测 热循环 疲劳寿命 封装技术
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基于Anand模型的BGA封装热冲击循环分析及焊点疲劳寿命预测
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作者 张惟斌 申坤 +1 位作者 姚颂禹 江启峰 《电子与封装》 2024年第3期45-49,共5页
BGA封装在电子元器件中的互连、信息传输等方面起着重要作用,研究封装元件的可靠性以及内部焊点在高温、高湿、高压等极限条件下的稳定性显得尤为重要。基于Anand模型分析了封装元件在热冲击下的塑性变形和应力分布,同时对不同空间位置... BGA封装在电子元器件中的互连、信息传输等方面起着重要作用,研究封装元件的可靠性以及内部焊点在高温、高湿、高压等极限条件下的稳定性显得尤为重要。基于Anand模型分析了封装元件在热冲击下的塑性变形和应力分布,同时对不同空间位置焊点的最大应力与主要失效位置进行了对比,并运用Darveaux模型计算出焊点最危险单元的裂纹萌生、裂纹扩展速率和疲劳寿命。结果表明,在热冲击极限载荷下,封装元件的温度呈现对称分布,表面温度与内部温度差较大,约为15℃;最大变形为0.038 mm,最大变形位置为外侧镀膜处;最大应力为222.18 MPa,内部其余部分的应力值为20 MPa左右。对于内部焊点,最大应力为19.02 MPa (250 s),应力最大位置在锡球下方边缘,预估其疲劳寿命为6.29天。 展开更多
关键词 BGA封装 Anand模型 焊点 热冲击 疲劳寿命
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基于变可信度近似模型的BGA焊点可靠性预测与优化方法
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作者 于敬丹 王儒 +4 位作者 吴文志 胡子翔 张楚雷 王国新 阎艳 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期10-16,I0003,I0004,共9页
焊点可靠性预测研究多采用有限元仿真与单一精度近似模型相结合的模式,存在仿真时间长、效率低、准确性差等问题,为此,提出了一种基于变可信度近似模型的球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点可靠性预测与优化方法.首先,对不同网格细化方... 焊点可靠性预测研究多采用有限元仿真与单一精度近似模型相结合的模式,存在仿真时间长、效率低、准确性差等问题,为此,提出了一种基于变可信度近似模型的球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点可靠性预测与优化方法.首先,对不同网格细化方案进行收敛性验证,分别设计高/低精度样本点进行有限元仿真;其次,基于CoKriging模型融合高/低精度仿真数据进行焊点可靠性预测;最后,将预测结果与单一精度近似模型进行对比分析,并采用遗传算法优化模型获得对应结构参数.结果表明,在更少的仿真成本下,变可信度模型的预测效果更好,在同等预测精度下,变可信度模型高精度样本点数量仅为单一精度模型的1/4,相比高精度神经网络预测模型,在寻优过程中收敛更快. 展开更多
关键词 焊点可靠性 寿命预测 变可信度近似模型 遗传算法
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基于往复弯曲的焊点可靠性测试装置设计
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作者 张怀权 黄春跃 +1 位作者 廖帅冬 龚锦锋 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第7期99-105,共7页
针对因机械外力造成微电子器件焊点连接缺陷导致整个焊点失效,进而影响电子产品正常工作的现象,文中设计了一款基于往复弯曲的焊点可靠性测试装置,用于元器件焊点机械性能的可靠性测试。首先,根据测试装置功能设计了装置机械结构,并采用... 针对因机械外力造成微电子器件焊点连接缺陷导致整个焊点失效,进而影响电子产品正常工作的现象,文中设计了一款基于往复弯曲的焊点可靠性测试装置,用于元器件焊点机械性能的可靠性测试。首先,根据测试装置功能设计了装置机械结构,并采用Solid Works软件建立三维模型,验证了设计方案的可行性;其次,通过分析装置传动结构的运动学方程,从运动学上验证了传动机构设计结构的合理性;最后,采用ADAMS软件建立传动结构动力学模型进行仿真,从动力学上验证了传动机构的合理性,采用ANSYS软件建立夹持、施压机构模型对印制线路板进行静弯曲仿真,验证了弧形夹持机构和弧形施压机构的合理性。 展开更多
关键词 微电子器件 焊点失效 机械性能 可靠性测试
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CBGA组件热变形的3-D SOLID模型有限元分析 被引量:1
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作者 耿照新 杨玉萍 王卫宁 《电子器件》 CAS 2003年第2期143-147,132,共6页
利用有限元中的3-DSOLID模型分析CBGA组件的热变形、应变和应力的分布,表明有限元法是研究微电子封装中BGA焊点、CBGA组件的可靠性的方法。
关键词 cbga 热变形 焊点可靠性 有限元
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基于疲劳分析的车身关键结构焊点布置方案研究
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作者 王贵章 薛齐文 王刚 《机械工程师》 2024年第1期15-18,28,共5页
作为车身主要承载部件的B柱,由于其在使用过程中载荷情况的复杂性,焊点处疲劳破坏问题尤为严重。针对汽车传统B柱焊点布置不合理的问题,文中提出11种分区等距式焊点布置方案;利用有限元法求解出静力条件下各方案的结构应力,结合疲劳寿... 作为车身主要承载部件的B柱,由于其在使用过程中载荷情况的复杂性,焊点处疲劳破坏问题尤为严重。针对汽车传统B柱焊点布置不合理的问题,文中提出11种分区等距式焊点布置方案;利用有限元法求解出静力条件下各方案的结构应力,结合疲劳寿命预估理论进行软件间联合仿真分析,完成对各方案的焊点疲劳寿命计算,拟合出分区等距式布置方案中焊点间距与焊点寿命之间的关系曲线,最终确定一种最优方案,与原B柱焊点布置相比,既提高了焊点寿命,又减少了焊点个数,从而实现了焊点布置优化,达到了节省生产成本的目的。 展开更多
关键词 B柱 分区等距 联合仿真 焊点疲劳 布置优化
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PCB各向异性行为对焊点疲劳寿命的影响研究
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作者 潘浩东 彭伟 +3 位作者 孙国立 王剑 聂富刚 贺光辉 《印制电路信息》 2024年第4期43-48,共6页
当前微系统不断向着小型化、高密度和高可靠性方向发展,印制电路板(PCB)为微系统器件提供电气连接和机械支撑,对系统的服役可靠性起着至关重要的作用。根据PCB在不同方向上热膨胀系数(CTE)的差异,通过数值模拟研究了3种PCB模型在温度循... 当前微系统不断向着小型化、高密度和高可靠性方向发展,印制电路板(PCB)为微系统器件提供电气连接和机械支撑,对系统的服役可靠性起着至关重要的作用。根据PCB在不同方向上热膨胀系数(CTE)的差异,通过数值模拟研究了3种PCB模型在温度循环载荷下焊点的寿命和应力应变响应情况,并对比了3种模型得到的计算结果,发现3种模型得到的结果存在较大差别。通过试验结果验证了仿真的准确性,表明在进行板级有限元分析时,关注焊球寿命时应充分考虑PCB复合材料的各向异性行为。同时,定量分析了由不同类别PCB模型获得的焊点寿命,为建立板级高保真数值模型和调控焊点寿命提供依据。 展开更多
关键词 印制电路板 各向异性 焊点 热疲劳寿命
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电热固耦合作用下车载功率模块引脚焊点振动疲劳寿命研究
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作者 付建新 陈祥 +2 位作者 李海威 陈岱岱 姜钊 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期429-441,共13页
本文对车载功率模块引脚焊点在器件功率损耗产生的热量和路面颠簸引起的随机振动共同影响下的可靠性进行了研究.建立多物理场有限元分析模型对引脚焊点进行电热固耦合疲劳寿命仿真,得到发热状态和常温状态下的焊点随机振动响应应力分布... 本文对车载功率模块引脚焊点在器件功率损耗产生的热量和路面颠簸引起的随机振动共同影响下的可靠性进行了研究.建立多物理场有限元分析模型对引脚焊点进行电热固耦合疲劳寿命仿真,得到发热状态和常温状态下的焊点随机振动响应应力分布和振动疲劳损伤值.利用基于经验的Dirlik疲劳损伤模型和Miner线性损伤累积法则对两种状态的疲劳寿命进行了估算和对比分析.结果表明:在考虑电热固耦合作用下,局部约束刚度降低和焊点振动响应应力增大导致焊点振动疲劳寿命明显降低,但仍然满足规定的振动可靠性要求.结合满功率负载发热状态下的振动失效试验结果,验证了分析结果的准确性和装置设计的可靠性. 展开更多
关键词 电热固耦合 焊点 随机振动响应 疲劳寿命计算 试验验证
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先进封装Cu-Sn互连焊点界面金属间化合物研究进展
20
作者 陈平 《微纳电子技术》 CAS 2024年第11期31-43,共13页
对先进封装中Cu-Sn焊点之间的界面金属间化合物(IMC)形成机理与生长控制进行阐述,分别从Cu-Sn焊点界面之间增加阻挡层与锡焊点内部掺杂合金元素两个方面介绍了Cu-Sn焊点之间良性IMC层的形成与生长控制机理。重点介绍了尺寸效应、热迁移... 对先进封装中Cu-Sn焊点之间的界面金属间化合物(IMC)形成机理与生长控制进行阐述,分别从Cu-Sn焊点界面之间增加阻挡层与锡焊点内部掺杂合金元素两个方面介绍了Cu-Sn焊点之间良性IMC层的形成与生长控制机理。重点介绍了尺寸效应、热迁移和电迁移三种因素促进焊点界面恶性IMC层的形成原理,分析了恶性IMC层对焊点可靠性的影响与失效模式。对国内外控制良性IMC层的形成与生长的研究和抑制恶性IMC层的形成与生长的研究进行了评述,总结了近年来IMC层生长过程对先进封装Cu-Sn焊点可靠性影响的研究进展。最后,从焊点可靠性角度对良性IMC层的控制方法进行了分析总结,并从改良和创新两个方面对该领域未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 先进封装 铜-锡焊点 可靠性 金属间化合物(IMC) 界面反应
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