【摘 要】
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随着微电子封装朝高密度、细间距方向发展,焊点的可靠性问题,尤其是倒装焊(Flip-chip)焊点的可靠性问题越来越突出。焊点形态是影响焊点可靠性的重要因素之一,对焊点的力学行
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随着微电子封装朝高密度、细间距方向发展,焊点的可靠性问题,尤其是倒装焊(Flip-chip)焊点的可靠性问题越来越突出。焊点形态是影响焊点可靠性的重要因素之一,对焊点的力学行为进行研究,揭示焊点形态与应力分布状态以及应变之间的对应关系,预测和控制焊点形态并对焊点进行可靠性优化设计是提高焊点可靠性的一个重要途径。模板印刷是最理想的焊膏印刷方式,是印刷过程中必不可少的关键工艺。模板质量的好坏直接关系着整个表面贴装工艺(SMT)的质量。本文是从焊点热疲劳寿命角度来优选模板设计参数,从而改变焊点形态提高焊点的寿命,是一种创新且可行的方法。 本文通过编制用于焊点形态预测软件Surface Evolver的输入数据文件,得到倒装焊焊点形态。参考模板开口指导说明(IPC-7525),拟定模板开口方案,得到相应的焊点形态。通过建立有限元模型,运用ANSYS软件对含铅焊点在热循环加载条件下的应力应变和疲劳寿命进行分析。根据预测得到的热疲劳寿命,找出了适合本文模型的模板结构参数,同时分析了其它设计与工艺参数和焊点可靠性之间的关系。并对无铅焊点的可靠性作了分析,预测了Sn96.5-Ag3.5和Sn95.5-Ag3.8-Cu0.7两种无铅焊料在与含铅焊料相同条件下的应力应变和疲劳寿命。 本文研究结果对于优选模板结构参数、预测焊点可靠性、提高焊接质量和增强企业的市场竞争能力具有重要的技术、经济意义。同时,对 Sn96.5-Ag3.5、Sn95.5-Ag3.8-Cu0.7等无铅钎料在倒装焊中的应用具有一定的指导意义。
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