李世玮博士第一届“封装及板级无铅焊点的可靠性”学术讲座

无铅焊接是电子封装及组装工业界内一项非常紧迫的任务。它不仅仅是替代焊接材料这一项活动，还带来了很多与可靠性有关的问题。本课程旨在提供影响无铅焊点可靠性最关因素的综合信息及无铅焊点的最新开发。在本培训课程中，将详细讨论下面列出的课程大纲。重点讨论封装及板级焊点可靠性的测试和分析方法。通过培训，学员将获得实施面向可靠性设计（DFR）的实际经验。     

李世玮博士“封装及板级无铅焊点的可靠性—测试、分析及面向可靠性设计”学术讲座

课程目的 无铅焊接是电子封装及组装工业界内一项非常紧迫的任务。它不仅仅是替代焊接材料这一项活动，还带来了很多与可靠性有关的问题。本课程旨在提供影响无铅焊点可靠性最关因素的综合信息及无铅焊点的最新开发。在本培训课程中，将详细讨论下面列出的课程大纲。重点讨论封装及板级焊点可靠性的测试和分析方法。通过培训，学员将获得实施面向可靠性设计（DFR）的实际经验。     

倒装焊封装中无铅焊点在封装工艺中的热机械力学分析

采用粘塑性Garofalo—Arrhenius模型描述无铅焊料的蠕变行为，确定了96．5Sn3.5Ag焊点材料的模型参数。采用与固化过程相关的粘弹性力学模型描述倒装焊底充胶的力学行为。利用有限元法模拟了无铅板上倒装焊在封装工艺及热循环条件下的应力应变行为。结果表明由于无铅技术在封装中的引入，封装工艺对倒装焊器件的影响更为重要。     

微电子封装无铅焊点的可靠性研究进展及评述

在电子电器产品的无铅化进程中,由于封装材料与封装工艺的改变,焊点的可靠性已成为日益突出的问题。着重从无铅焊点可靠性的影响因素、典型的可靠性问题及无铅焊点可靠性的评价3个方面阐述了近年来该领域的研究状况,进而指出无铅化与可靠性研究需注意的问题和方向。     

无铅电子封装材料及其焊点可靠性研究进展

随着2006年7月1日RoHS法令实施的最后期限的来临,无铅焊料的研究与应用又掀起了新一轮的热潮。由于封装材料与封装工艺的改变,给焊点可靠性带来了一系列相关问题。笔者就近年来国内外开发的无铅焊料、焊点的失效模式、焊点可靠性评价方法和焊点的主要缺陷进行了综述;对今后该领域的研究前景及方向进行了展望。     

SMT焊点可靠性

本文针对典型SMT焊点在无铅条件下焊点的可靠性问题,焊点的可靠性问题主要是焊点在热循环过程中由于芯片载体与基板材料之间的热膨胀失配（CET）而导致焊点的疲劳失效。     

有限元数值模拟在BGA/QFP/CCGA器件焊点可靠性研究中的应用

有限元数值模拟方法因其可以有效研究IC封装中无铅焊点的可靠性,被国内外专家学者所青睐,使得无铅焊点可靠性数值模拟成为IC封装领域的重要研究课题。综述了有限元法在球珊阵列封装(BGA)、方型扁平式封装(QFP)、陶瓷柱栅阵列封装(CCGA)3种电子器件无铅焊点可靠性方面的研究成果。浅析该领域国内外的研究现状,探究有限元方法在无铅焊点可靠性研究方面的不足及解决办法,展望无铅焊点可靠性有限元模拟的未来发展趋势,为IC封装领域无铅焊点可靠性的研究提供理论支撑。     

无铅焊点的可靠性问题

焊点的质量与可靠性很大程度决定了电子产品的质量。随着环境保护意识的增强,无铅焊料、无铅焊点成为了近年来的研究热点问题。无铅焊点由于焊料的差异和焊接工艺参数的调整,必不可少地会给焊点可靠性带来新的影响。本文从设计、材料及工艺角度分析了影响无铅焊点可靠性的因素,对无铅焊点可靠性测试方法做了介绍。     

LCCC封装器件焊点可靠性研究

LCCC封装器件具有体积小和电性能好的特点,因此应用越来越广泛。但是,由于其无引线特点,以及本体材料与基板FR-4材料的热膨胀系数不匹配,在温度变化过程中焊点应力集中,容易导致疲劳失效。在分析LCCC封装器件高可靠焊接要求和影响焊点可靠性寿命因素的基础上,分别选择28引脚、44引脚和64引脚三种LCCC封装器件进行焊接试验,并通过温度循环试验验证焊点的可靠性,最终得出验证结果。     

热学环境下2.5D封装器件60Pb40Sn互连焊点可靠性研究

2.5D封装具有信号传输快、封装密度高等特点,被广泛应用于高性能集成电路封装工艺中。目前2.5D器件在互连焊点方面通常采用无铅焊料,不满足宇航用器件含铅量不低于3%的要求。采用60Pb40Sn焊料作为2.5D封装器件中硅转接基板与上层芯片之间互连焊点,评估了60Pb40Sn焊点的互连可靠性,结果显示器件在1000次-65～150℃温度循环、1000 h 150℃稳定性烘焙、500次-65～150℃热冲击后互连合格,初步证实了60Pb40Sn焊料在2.5D封装器件应用的可行性。     

无铅焊点的可靠性问题

焊点的质量与可靠性很大程度决定了电子产品的质量。随着环境保护意识的增强，无铅焊料、无铅焊点成为了近年来的研究热点问题。无铅焊点由于焊料的差异和焊接工艺参数的调整，必不可少的会给焊点可靠性带来新的影响。本文从设计、材料、及工艺角度分析了影响无铅焊点可靠性的因素，对无铅焊点可靠性测试方法做了介绍。     

塑封倒装焊焊点开裂分析及改善研究

随着科技的发展,半导体元器件小型化、高性能、轻量化的需求日益迫切,塑封倒装焊技术得到了广泛应用。因为基板的易形变性及各封装材料间的热膨胀系数不匹配,焊点开裂成为影响封装可靠性的重要因素之一。为了研究倒装焊产品在封装制程中焊点开裂的失效原因,利用有限元分析（ANSYS）软件建立倒装焊塑封封装体有限元模型,模拟回流焊过程中的塑封基板形变与凸点应力分布,并分析焊点开裂失效的原因。结果表明,在回流焊过程中,基板形变量大于裸芯,外围凸点倾斜较大,承受的应力及应变能最大,外沿凸点为最易失效点,采用加载具作业可显著降低失效风险。     

无铅焊点的可靠性研究

电子产品的质量很大程度上取决于焊点的质量与可靠性。在无铅化进程中，由于无铅焊点焊料的不同和焊接工艺参数的调整，必然会给焊点可靠性带来许多新的影响。本文进行了焊点的失效分析，并从PCB和模板设计、表面组装材料、及工艺角度分析了影响无铅焊点可靠性的因素，最后分析了焊点的常见的可靠性问题的产生原因及解决办法等。     

PBGA无铅焊点热可靠性优化研究

在田口实验法的基础上,采用非线性有限元建模,对温度循环载荷作用下的PBGA无铅焊点进行可靠性优化研究。L18(21×37)田口正交表被选用来分析PBGA封装体的8个控制因子,包括PCB的尺寸和厚度、基板的尺寸和厚度、焊点的直径和高度、芯片以及塑封的厚度。通过田口实验法,得出了关于PBGA最佳的结构参数组合,其中最重要的控制因子为基板厚度和焊点高度,最佳参数分别为0.66mm和0.60mm。     

电子封装无铅互连焊点的电迁移研究进展

随着电子封装逐渐向小型化和多功能化发展,互连焊点中的电迁移问题备受关注。本文针对电子封装无铅互连焊点中出现的电迁移问题,先探究了电迁移的影响因素,其中包括电流密度、温度、焊点的成分和微观结构。其次,阐述了电迁移对无铅焊点的力学性能、界面组织、振动疲劳性能和断裂机制的影响。然后针对电迁移问题,介绍了通过添加合金元素和控制电流密度两个方面来提高焊点的抗电迁移失效的能力。最后,简述了该领域的研究发展方向,为进一步研究电迁移对无铅互连焊点的可靠性提供了理论基础。     

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.     

无铅焊点的可靠性研究

焊点的质量和可靠性很大程度上决定了电子产品的质量.随着环境保护意识的增强,无铅焊料、无铅焊点成为了近年来的研究热点.无铅焊点由于焊料的差异和焊接工艺参数的调整,其可靠性势必会受到新的影响.从设计、材料和工艺角度分析了影响无铅焊点的可靠性的因素,最后分析了焊点的常见的可靠性问题产生的原因,并给出了相应的解决办法.     

SMT焊点元件与基板间隙的预测及其对焊点三维形态的影响

基于能量最小原理，采用三维有限元方法，考究了片式元件与基板的间隙对ＳＭＴ焊点三维开矿的影响，利用焊点系统的能量数据，分析元件与基板的间隙。研究表明，元件与基板的间隙对焊点三维形态有重要影响，元件与基板的间隙随焊点钎料量的增加和焊盘伸出长度匠减小而增加，提出了间隙与钎料量，焊盘伸出长度关系的回归模型。     

向后兼容混合焊点的可靠性分析

在从有铅向无铅转换过程中,电子产品制造商不可避免会碰到同一组装过程中有铅和无铅的混合情况.因此,有必要对形成的混合焊点进行可靠性分析.对混合焊点的失效形式和混合焊点的失效机理进行了分析,并进一步介绍了影响这类焊点可靠性的因素.     

电子封装与组装焊点钎料合金力学行为研究进展

随着面封装技术的持续发展,古老的软钎焊技术被赋予新使命,Sn基钎料焊点被广泛用于实现芯片与基板之间以及基板与印制电路板之间的电气互连。目前电子封装与组装焊点的失效成为了影响电子产品可靠性的关键问题。这就需要系统地表征焊点服役条件下Sn基钎料合金的力学行为,并刻画其本构关系。本文从本构模型、寿命预测模型及断裂机制三个角度回顾总结了焊点Sn基钎料合金的力学行为方面的研究结果。