多芯片焊球阵列封装体受热载荷作用数值模拟

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作者 毛佳 江振宇 +1 位作者 陈广南 张为华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期23-28,共6页

针对典型高密度多芯片BGA(焊球阵列)封装体建立三维有限元分析模型,研究不同尺寸封装体在稳态热载荷作用下的结构变形和应力情况,在此基础上引入包含等效梁和危险焊球真实几何形状和间距等在内的简化模型以进行序列分析,研究各设计参数... 针对典型高密度多芯片BGA(焊球阵列)封装体建立三维有限元分析模型,研究不同尺寸封装体在稳态热载荷作用下的结构变形和应力情况,在此基础上引入包含等效梁和危险焊球真实几何形状和间距等在内的简化模型以进行序列分析,研究各设计参数对力学参量的影响。数值结果反映了封装体应力分布及其变化特点,表明影响封装体变形和应力的主要参数;提出的建模方法简便有效,可以方便地用来分析不同类型的BGA封装,并扩展应用至不同的分析目的,为此种结构的设计和优化提供一定参考。 展开更多

关键词 多芯片组件 焊球阵列封装体 参数化有限元模型 热载荷 热应力

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随机振动载荷下塑封球栅阵列含铅焊点疲劳寿命模型 被引量：13

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作者 秦飞 别晓锐 +1 位作者 陈思 安彤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期164-170,共7页

对塑封球栅阵列(PBGA)封装器件Sn37Pb焊点进行了正弦振动、随机振动实验,得到各个载荷下焊点的疲劳寿命结果。建立了三维有限元模型,进行与实验条件一致的有限元分析,计算焊点的应力;将实验结果与有限元计算相结合,并基于Steinberg寿命... 对塑封球栅阵列(PBGA)封装器件Sn37Pb焊点进行了正弦振动、随机振动实验,得到各个载荷下焊点的疲劳寿命结果。建立了三维有限元模型,进行与实验条件一致的有限元分析,计算焊点的应力;将实验结果与有限元计算相结合,并基于Steinberg寿命预测模型,发展了随机振动载荷下焊点疲劳寿命预测方法。结果表明,疲劳寿命模型预测结果与实验结果吻合较好,该方法可应用于PBGA封装焊点在随机振动载荷下的疲劳寿命评估,为PBGA封装器件的设计与使用提供指导。 展开更多

关键词 随机振动 寿命预测 Steinberg模型 有限元分析(FEA) 塑封球栅阵列(pbga)封装

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基于自组装成品率的球栅阵列焊点工艺参数分析 被引量：3

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作者 陈轶龙 贾建援 +1 位作者 付红志 朱朝飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期2658-2662,共5页

为了提高球栅阵列焊点封装器件的自组装成品率,研究了焊点体积偏差率及焊盘直径对器件自组装成品率的影响。考虑封装器件的温度翘曲变形、焊点体积的不可避免的制造误差及焊点位置的随机性,分析了器件自组装过程。通过求解不同体积焊点... 为了提高球栅阵列焊点封装器件的自组装成品率,研究了焊点体积偏差率及焊盘直径对器件自组装成品率的影响。考虑封装器件的温度翘曲变形、焊点体积的不可避免的制造误差及焊点位置的随机性,分析了器件自组装过程。通过求解不同体积焊点的形态,得到了不同体积焊点的液桥刚度曲线。基于不同体积焊点的液桥刚度曲线,仿真分析了焊点体积偏差率及焊盘直径对器件自组装成品率的影响。结果表明,焊点体积偏差率及焊盘直径的减小会增大焊点液桥刚度曲线的公共范围,从而提高器件的自组装成品率。 展开更多

关键词 球栅阵列封装 成品率 焊盘直径 体积偏差率

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气动膜片式精密焊球微滴喷射制作方法 被引量：5

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作者 张鸿海 孙博 +2 位作者 舒霞云 曹澍 朱天柱 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第8期179-181,共3页

为满足面积阵列封装对所需焊球越来越高的要求,提出了利用气动膜片式微滴喷射原理制作焊球的新方法。介绍了该方法的基本原理及所采用的实验装置,使用由自制电火花微孔加工机床加工的直径50μm不锈钢喷嘴,成功实现了直径100μm以下焊球... 为满足面积阵列封装对所需焊球越来越高的要求,提出了利用气动膜片式微滴喷射原理制作焊球的新方法。介绍了该方法的基本原理及所采用的实验装置,使用由自制电火花微孔加工机床加工的直径50μm不锈钢喷嘴,成功实现了直径100μm以下焊球的制作,研究了主要控制参数对焊球直径的影响。结果表明,气动膜片式微滴喷射方法制作的焊球直径精确、表面闪亮、球形完美,填补了国内直径100μm以下超精密微焊球制作技术的空白。 展开更多

关键词 面积阵列封装 焊球 喷射 气动膜片式

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PBGA封装热应力研究与热特性分析 被引量：7

5

作者 范晋伟 郗艳梅 邢亚兰 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第3期68-70,共3页

芯片面向上的塑料球栅阵列封装在今天是非常流行的,而电子封装使用多种性能各异的材料,由于这些材料的热膨胀系数各不相同,把其组合成一个整体后,在使用过程中当温度变化时,在不同的材料界面会产生热应力。建立了完全焊点阵列形式的二... 芯片面向上的塑料球栅阵列封装在今天是非常流行的,而电子封装使用多种性能各异的材料,由于这些材料的热膨胀系数各不相同,把其组合成一个整体后,在使用过程中当温度变化时,在不同的材料界面会产生热应力。建立了完全焊点阵列形式的二维模型,采用稳态条件下局部温度加载方式,对塑料球栅阵列封装的热应力进行了数值模拟和ANSYS软件分析。 展开更多

关键词 塑料球栅阵列 封装 热应力 有限元分析 ANSYS

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田口试验法在PBGA焊点可靠性中的应用 被引量：5

6

作者 谭广斌 杨平 陈子夏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期97-100,共4页

在田口试验法的基础上,采用非线性有限元建模的方法对温度循环载荷作用下的PBGA(plastic ball grid array)焊点进行可靠性研究。PCB(printed circuit board)的大小和厚度、基板的大小和厚度、焊点的直径和高度、芯片以及塑封(EMC)的厚度... 在田口试验法的基础上,采用非线性有限元建模的方法对温度循环载荷作用下的PBGA(plastic ball grid array)焊点进行可靠性研究。PCB(printed circuit board)的大小和厚度、基板的大小和厚度、焊点的直径和高度、芯片以及塑封(EMC)的厚度等8个控制因子被选择用来填充L18田口正交表。通过田口试验法优化之后得到最佳的控制因子组合为A1,B3,C1,D2,E2,F3,G3,H3,其中最重要的4个因子为焊点直径A,PCB大小B,芯片厚度F,焊点高度G。结果表明,优化后的试验值和预测值分别比原始状态的试验值和预测值提高了2.87964和0.88286。 展开更多

关键词 田口试验法 塑料球栅阵列封装 热循环 焊点

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随机振动条件下形态结构参数对PBGA无铅焊点应力应变影响分析 被引量：2

7

作者 梁颖 黄春跃 李天明 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期660-665,共6页

选取焊点高度、焊盘直径、引脚间距、焊点矩阵四个形态结构参数作为关键因素,采用水平正交表L18(37)设计18种不同形态结构参数组合的塑料封装球栅阵列(plasticballgridarray,PBGA)器件无铅焊点,建立18种PBGA无铅焊点的三维有限元分析模... 选取焊点高度、焊盘直径、引脚间距、焊点矩阵四个形态结构参数作为关键因素,采用水平正交表L18(37)设计18种不同形态结构参数组合的塑料封装球栅阵列(plasticballgridarray,PBGA)器件无铅焊点,建立18种PBGA无铅焊点的三维有限元分析模型,并进行随机振动条件下的应力应变有限元分析,得到18种不同形态结构参数的PBGA无铅焊点的应力应变数据,针对应力应变数据进行极差分析与方差分析。结果表明,随机振动条件下四个因素对PBGA无铅焊点应力应变的影响由大到小依次是焊点矩阵、引脚间距、焊点高度和焊盘直径,应力应变最小的焊点最佳形态结构参数水平组合为焊点高度0.32mm、焊盘直径0.30mm、引脚间距0.65mm和焊点矩阵6×6;在置信度为95%的情况下,引脚间距和焊点矩阵对PBGA无铅焊点随机振动应变具有显著影响,焊盘高度和焊盘直径对应变影响不显著。 展开更多

关键词 塑料封装球栅阵列 无铅焊点 形态结构参数 随机振动 极差分析 方差分析

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面阵列封装互连结构热循环翘曲变形抗力

8

作者 赵智力 白宇慧 +1 位作者 李睿 党光跃 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期99-102,共4页

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... 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. 展开更多

关键词 面阵列封装 翘曲变形 焊球阵列互连 钎料柱阵列互连 铜柱阵列互连

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PBGA封装芯片热环境适应性仿真分析 被引量：6

9

作者 李永强 吕卫民 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1892-1899,共8页

针对多数塑料焊球阵列(PBGA)封装芯片仅依据美军MIL标准进行高低温交变测试致使预测服役寿命偏差较大的情况,将微控制芯片任务状态时间谱转化为环境温度载荷谱,在综合考虑热传导、热对流的情形下,利用icepak完成芯片热电耦合仿真分析,... 针对多数塑料焊球阵列(PBGA)封装芯片仅依据美军MIL标准进行高低温交变测试致使预测服役寿命偏差较大的情况,将微控制芯片任务状态时间谱转化为环境温度载荷谱,在综合考虑热传导、热对流的情形下,利用icepak完成芯片热电耦合仿真分析,并借助于Transient Thermal及Transient Structural完成芯片结温的获取及焊点应力、应变的计算求解。同时,依据Arrhenius模型及修正Coffin-Manson热疲劳模型分别预测芯片本身及焊点的寿命,从而实现对其热环境适应能力的定量分析。仿真结果表明:芯片的预测寿命约为6.26年,寿命预测偏差约为13.4%,符合GJB 4239—2001中单个关键环境因素预测寿命偏差标准,能够较为精确地反映其热环境适应性。 展开更多

关键词 塑料焊球阵列(pbga)封装 芯片焊点 任务时间谱 热疲劳 环境适应性

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基于焊点形态分析的小节距BGA焊盘尺寸设计 被引量：2

10

作者 陈轶龙 贾建援 +1 位作者 付红志 朱朝飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期1779-1782,共4页

为了寻找BGA焊点体积、焊盘尺寸及焊点节距之间的最佳匹配关系以提高焊接成品率,研究了焊点形态对焊接高度的影响。通过Runge-Kutta方法求解带体积约束的Young-Laplace方程,仿真分析了特定节距下焊点体积与焊盘尺寸对焊接效果的影响。... 为了寻找BGA焊点体积、焊盘尺寸及焊点节距之间的最佳匹配关系以提高焊接成品率,研究了焊点形态对焊接高度的影响。通过Runge-Kutta方法求解带体积约束的Young-Laplace方程,仿真分析了特定节距下焊点体积与焊盘尺寸对焊接效果的影响。结果表明,焊点体积的变化会使得整个焊点高度与承载力的关系曲线向左或者向右平移,而焊盘直径则对焊点的最大高度影响更加明显。需要同时改变焊点体积及焊盘直径以得到能够适应相应封装形式的翘曲变形。最后,按照中兴通讯股份有限公司某封装的0.4mm节距BGA的标准,分析了0.35mm节距及0.3mm节距BGA封装下焊点体积与焊盘直径的最佳匹配关系。 展开更多

关键词 球栅阵列封装 承载力 焊盘 节距

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微机电系统的封装技术 被引量：7

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作者 胡雪梅 吕俊霞 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第12期5-8,共4页

MEMS封装是在微电子封装技术基础上发展起来的一项关键的MEMS技术。介绍了MEMS封装技术的功能、特点与分类。在此基础上,重点介绍了键合技术、上下球栅阵列技术、倒装芯片技术、多芯片技术以及3-D技术等几种重要的MEMS封装技术。最后,... MEMS封装是在微电子封装技术基础上发展起来的一项关键的MEMS技术。介绍了MEMS封装技术的功能、特点与分类。在此基础上,重点介绍了键合技术、上下球栅阵列技术、倒装芯片技术、多芯片技术以及3-D技术等几种重要的MEMS封装技术。最后,进一步探讨了MEMS封装的发展趋势及研究方向。 展开更多

关键词 微机电封装 键合 上下球栅阵列 倒装焊 多芯片封装技术 3-D技术

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Actel扩展“绿色”和无铅封装选项

12

《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期119-119,共1页

关键词 Actel公司 环境保护 无铅封装 塑料球栅阵列 现场可编程门阵列

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