底部填充式BGA封裝熱機(jī)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(jī)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(jí)球陣列封裝（SBGA）中，底部填充對(duì)各種熱機(jī)械可靠性問(wèn)題的影響；針對(duì)加工誘發(fā)的各種殘余應(yīng)力，研討有底部填充和沒(méi)有底部填充的非線性有限元模型；把焊料作為時(shí)間和相關(guān)溫度建模，其他材料酌情按照溫度和相關(guān)方向建模，分析由于熱循環(huán)在封裝中出現(xiàn)的應(yīng)力/應(yīng)變狀況；對(duì)于焊料球中有關(guān)時(shí)間的塑性應(yīng)變、蠕變應(yīng)變和整個(gè)非彈性應(yīng)變的大小和位置，分析底部填充的影響和銅芯對(duì)焊料球應(yīng)變的影響；憑借定性的界面應(yīng)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(fā)生剝離的可能性；有關(guān)SBGA封裝結(jié)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(xiàn)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比，焊點(diǎn)疲勞熱循環(huán)的預(yù)測(cè)數(shù)量類(lèi)似于沒(méi)有底部填充的BGA封裝。

球陣列封裝；剝離；可靠性；焊點(diǎn)疲勞；底部填充

隨著電子封裝對(duì)高性能、小尺寸和高管腳數(shù)產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，球柵陣列（BGA）和芯片規(guī)模（CSP）封裝在很多方面的應(yīng)用急劇增長(zhǎng)。探研底部填充式陶瓷BGA封裝的基板級(jí)可靠性，在板上倒裝芯片（FCOB）組裝中，采用底部填充提高焊點(diǎn)可靠性；在BGAs和CSPs封裝，完成底部填充，提高可靠性，保護(hù)焊球周?chē)h(huán)境。

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