底部填充式BGA封裝熱機械可靠性淺析

楊建生

（天水華天科技股份有限公司，甘肅天水741000）

底部填充式BGA封裝熱機械可靠性淺析

楊建生

（天水華天科技股份有限公司，甘肅天水741000）

探討了在超級球陣列封裝（SBGA）中，底部填充對各種熱機械可靠性問題的影響；針對加工誘發的各種殘余應力，研討有底部填充和沒有底部填充的非線性有限元模型；把焊料作為時間和相關溫度建模，其他材料酌情按照溫度和相關方向建模，分析由于熱循環在封裝中出現的應力/應變狀況；對于焊料球中有關時間的塑性應變、蠕變應變和整個非彈性應變的大小和位置，分析底部填充的影響和銅芯對焊料球應變的影響；憑借定性的界面應力分析，探討插件與底部填充界面以及基板與底部填充界面處發生剝離的可能性；有關SBGA封裝結果表明，底部填充并不總是提高BGA可靠性，底部填充的特性，在BGA封裝整體可靠性方面，效果是顯著的；與現有試驗數據相比，焊點疲勞熱循環的預測數量類似于沒有底部填充的BGA封裝。

球陣列封裝；剝離；可靠性；焊點疲勞；底部填充

隨著電子封裝對高性能、小尺寸和高管腳數產品需求的增長，球柵陣列（BGA）和芯片規模（CSP）封裝在很多方面的應用急劇增長。探研底部填充式陶瓷BGA封裝的基板級可靠性，在板上倒裝芯片（FCOB）組裝中，采用底部填充提高焊點可靠性；在BGAs和CSPs封裝，完成底部填充，提高可靠性，保護焊球周圍環境。

超級球柵陣列封裝（SBGATM）是為更高的熱、電特性研發的一種BGA封裝，應用于軍用航空。……