查看: 2589|回复: 2

BGA焊点失效分析-热应力

[复制链接]

PCBA

发表于 2013-5-25 11:25:06 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转质量管理社区。

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？立即注册

×

随着微电子技术的不断发展，微电子封装技术也得到迅速发展，同时微封装技术的发展速度在很大程度上又影响了微电子技术的快速发展，因此这两者是相互影响、彼此促进的。但是，长期以来半导体集成电路和封装互联连技术并没有得到协调发展。半导体集成电路工业一直在飞速发展着，而封装、组装后的产品依然没有达到预想的性能，这也成为制约电子产品小型化的瓶颈。微电子封装的可靠性是该技术领域中的关键问题之一。在微电子封装中，通常通过焊点互连直接实现异质材料间电气及机械连接(主要承受剪切应变)，因此电子封装的可靠性研究，大都是针对焊点来讨论的。当前，BGA以其性能和价格优势已经成为封装技术的主流。它采用将圆形或柱状焊点隐藏在封装面的下表面的结构，引线间距大，引线长度短，有效消除了精细间距器件中由于引线而引起的共平面、翘曲的问题，满足了电子电路小型化和I／O引线高的要求。BGA也存在一些问题：如焊点目测较困难，对失效焊点的具体失效分析比较困难；BGA器件和电路板材料热膨胀系数差别较大，容易使焊点内部产生热应力，并在应变不协调处产生应力集中，导致裂纹萌生和扩展，应力越高，应变越大，裂纹萌生和扩展的可能性越大。因此了解焊点的失效原因、内部的应力应变分布是研究焊点失效机制、提高焊点可靠性的前提。鉴于BGA封装存在以上问题，本文首先利用染色剂渗透分析、金相分析、EDX成分分析等方法分析了BGA的失效原因、裂纹的萌生位置、扩展方向、金属间化合物、·390·空洞对可靠性的影响；在失效实验分析基础上，针对CBGA封装，采用ANSYS有限元软件分析了焊点形状、成分(无铅、有铅)对热应力应变的影响。