CSP封装Sn-3.5Ag焊点的热疲劳寿命预测

对芯片尺寸封装(CSP)中Sn-3.5Ag无铅焊点在热循环加速载荷下的热疲劳寿命进行了预测.首先利用ANSYS软件建立CSP封装的三维有限元对称模型,运用Anand本构模型描述Sn-3.5Ag无铅焊点的粘塑性材料特性;通过有限元模拟的方法分析了封装结构在热循环载荷下的变形及焊点的应力应变行为,并结合Darveaux疲劳寿命模型预测了无铅焊点的热疲劳寿命.     

IMC生长对无铅焊球可靠性的影响

通过模拟及实验研究了IMC层及其生长对无铅焊点可靠性的影响.采用回流焊将无铅焊球(Sn3.5Ag0.7Cu)焊接到PCB板的铜焊盘上,通过-55～125℃的热循环实验,获得了IMC厚度经不同热循环次数后的生长规律.采用有限元法模拟了热循环过程中IMC厚度生长对无铅BGA焊点中应力变化的影响,并由能量疲劳模型预测了无铅焊点寿命.计算结果显示,考虑IMC层生长所预测的焊点热疲劳寿命比不考虑IMC层生长时缩短约30%.     

工业级FPGA空间应用器件封装可靠性分析

分析了工业级和宇航级FPGA(Field Programmable Gate Array)在封装结构上的差别。用Ansysworkbench有限元软件对热循环、随机振动和外力载荷下封装的变形和应力以及焊点的塑性应变进行了仿真。依据剪切塑性应变变化范围预测了焊点热疲劳寿命。结果表明,FCBGA(Flip-Chip Ball Grid Array)封装内部倒装芯片焊点可靠性低于CCGA(Ceramic Column Grid Array)封装,其外部焊点的热疲劳寿命、随机振动等效应力均优于CCGA封装;在外力载荷下,其热疲劳寿命下降速率也明显小于CCGA封装。     

芯片尺寸封装焊点的可靠性分析与测试

利用ANSYS有限元分析软件,将芯片尺寸封装(CSP)组件简化为了二维模型,并模拟了CSP组件在热循环加栽条件下的应力应变分布;通过模拟发现了组件的结构失效危险点,然后对危险点处的焊点热疲劳寿命进行了预测;最后进行了CSP焊点可靠性测试.结果表明,用薄芯片可提高焊点可靠性.当芯片厚度从0.625 mm减小到0.500 ...     

倒装焊焊点形态及其可靠性研究

本文采用Surface Evolver软件对倒装焊复合焊点的几何形态进行了模拟。通过非线性有限元方法研究有铅和无铅两种焊点在热循环作用下的应力应变关系，基于疲劳寿命C—M预测公式对焊点的热疲劳寿命进行预测与比较。     

热循环加载片式元器件带空洞无铅焊点的可靠性

建立了片式元器件带空洞无铅焊点有限元分析模型,研究了热循环加载条件下空洞位置和空洞面积对焊点热疲劳寿命的影响.结果表明:热循环加载条件下空洞位置和空洞面积显著影响焊点热疲劳寿命.空洞位置固定于焊点中部且面积分别为7.065×10-4,1.256×10-3,1.963×10-3和2.826×10-3mm2时,焊点热疲劳寿...     

无铅PBGA组装的有限元分析与寿命预测

本文采用粘塑性hyperbolic-sine本构方程描述了Sn95．5Ag3．8Cu0．7焊料的材料模式。使用通用有限元软件模拟了PBGA（Plastic Ball Grid Array）封装器件焊球阵列在-55℃-125℃热循环作用下应力应变的分布。并采用修正后的热疲劳寿命预测coffin—Masson公式分析预测了该焊料焊点的热疲劳寿命。     

气孔缺陷对同轴电缆焊点热疲劳寿命影响

利用ANSYS软件建立了热循环条件下同轴电缆焊点的三维有限元模型,分析了气孔的大小及位置对焊点在热循环过程中的应力应变分布特征的影响,结合Manson-Coffin方程预测了不同气孔大小及位置对焊点的热疲劳寿命的影响.结果表明:气孔的存在使焊点的热疲劳寿命急剧缩短;相同尺寸的气孔存在于焊点内部时位置的改变对热疲劳寿命影响很小;处于焊点内部的气孔对焊点的疲劳寿命影响要小于靠近表面的气孔;处于焊点根部的气孔对焊点疲劳寿命的影响要远大于其它位置的气孔;气孔越大,对焊点的疲劳寿命影响越大.     

热循环与随机振动加载下电路板的寿命预测

随着电子封装业的快速发展,产品可靠性成为重要研究课题之一,寿命作为可靠性的衡量指标具有参考价值。利用ANSYS,结合有限元理论与寿命预测模型,在热循环与随机振动加载下对装配有典型封装结构的电路板进行响应分析和寿命预测。采用Anand统一本构模型,根据体积加权平均法,选择基于能量的Darveaux模型预测热疲劳寿命。根据Manson经验高周疲劳关系式,结合Miner准则,选择基于高斯分布的Steinberg模型预测振动疲劳寿命。采用线性损伤叠加法得到热与振动同时加载下结构的寿命。结果表明:焊点与Cu引线的连接层易发生破坏。焊点易出现热疲劳失效,Cu引线易出现振动疲劳失效。     

SMT中焊点形状对焊点可靠性的影响

根据SMTSnPb焊料焊点在热疲劳过程中的受载特点,采用有限元方法,建立了用于预测该种类型焊点热疲劳寿命的数值模型,并借热疲劳试验验证了模型的有效性。结果表明:热疲劳试验中,焊盘(焊盘1)伸出较短的SMT焊点在1440~1680周期之间发生大量破坏,且其热疲劳寿命要低于焊盘(焊盘2)伸出较长的焊点,这与有限元模拟预测的寿命结果基本一致。进而采用该模型研究了焊点形状对其热疲劳寿命的影响规律,在一定条件下,其结果可应用于无铅焊料。