超越BGA封装技术

简要介绍了芯片级封装技术诸如芯片规模封装(CSP)、微型SMT封装(MSMT)、迷你型球栅阵列封装(miniBGA)、超级型球栅阵列封装(SuperBGA)和mBGA封装。     

BGA封装芯片布线要点

由于BGA封装的特殊形状,为减少焊接时短路的风险,在PCB布线时必须引起足够的注意。     

CBGA器件焊点温度循环失效分析

陶瓷球栅封装阵列(CBGA)器件的陶瓷器件与印制电路板之间热膨胀系数的差异是导致焊点失效的主要因素,其可靠性一直是CBGA封装器件设计时需重点考虑的问题[1].对CBGA植球器件的板级表贴焊点在-55～105 ℃温度循环载荷条件下的失效机理进行了研究,结果表明,CBGA板级表贴器件的焊点的主要失效部位在陶瓷一侧焊料与焊球界面和焊点与焊盘界面两处,边角焊点优先开裂,是失效分析的关键点;随着循环周期的增加,内侧链路依次发生断路失效.     

BGA封装在阵列、网络和连接器上的应用趋势

随着集成电路的速度和密度增加，其他元件制造商开始着手生产用于阵列、网络和连接器的更小尺寸的封装件。     

粘结材料对TCBGA封装组件弯曲可靠性的影响

采用三点弯曲试验,测试了十组使用不同粘结材料及不同粘接方式的薄基板球栅阵列封装(TCBGA)组件和一组未使用粘结材料的组件的弯曲可靠性。结果表明,这些粘结材料均不同程度地提高了组件的弯曲可靠性。不同粘接方式对弯曲可靠性影响不同,其中边沿绑定粘接方式效果最佳,相对于无粘结材料,对组件所能承受的最大主应变、位移和荷载分别增加了41.73%,40.86%和37.50%。     

用时域反射仪对先进BGA封装中供封装故障隔离

集成电路封装技术变得越来越复杂，其制造的故障分析（FA）十分复杂。介绍了用时域反射仪对先进封装中的故障隔离技术，这种尝试是通过比较法进行研究的。通过在球栅阵列倒装一芯片（fcBGA）和低外形细节距球栅阵列堆叠芯片（stacked—die LFBGA）封装中采用时域反射仪并在分析中卓越的实施证明了这种方法是可行的，其中包括信号质量改善以及范围选择。并使用软件模拟来观测在各种故障模式下的时域反射仪信号，以便以不同的故障模式研究时域反射仪性能。得到的观测结果有助于在封装中用时域反射仪进行故障分析隔离．     

BGA封装器件的返修考虑

随着电子产品向着便携式、小型化、网络化和多媒体化方向的迅速发展，对电子组装技术提出了更高的要求，新的高密度组装技术不断孕育而出，其中球栅阵列封装（ballgrid array简称BGA）就是一项己经进入实用化阶段的高密度组装技术。     

无铅BGA封装可靠性的力学试验与分析

着重研究了机械冲击和应力对无铅BGA封装焊点可靠性的影响,介绍了BGA封装的可靠性力学试验(跌落、弯曲试验)及其分析方法.通过对力学试验中失效焊点的分析以及借助ANSYS模拟工具,找出引起失效的根本原因,为开发性能更好、高可靠性的无铅材料、改进无铅工艺提供依据.     

用时域反射仪对先进BGA封装中的封装故障隔离

集成电路封装技术变得越来越复杂,其制造的故障分析(FA)十分复杂。介绍了用时域反射仪对先进封装中的故障隔离技术,这种尝试是通过比较法进行研究的。通过在球栅阵列倒装-芯片(fcBGA)和低外形细节距球栅阵列堆叠芯片(stacked-dieLFBGA)封装中采用时域反射仪并在分析中卓越的实施证明了这种方法是可行的,其中包括信号质量改善以及范围选择。并使用软件模拟来观测在各种故障模式下的时域反射仪信号,以便以不同的故障模式研究时域反射仪性能。得到的观测结果有助于在封装中用时域反射仪进行故障分析隔离。     

无铅BGA焊点温度循环及四点弯曲可靠性能实验研究

对通讯电子产品中常用到的Sn3.0Ag0.5Cu无铅BGA焊点进行了温度循环及四点弯曲可靠性能实验研究.对比了两种可靠性能实验研究中无铅焊点裂纹扩展特征,发现四点弯曲试验中裂纹为沿品和穿晶混合模式,温度循环裂纹扩展一般沿晶进行,并且温度循环实验后断面处存在明显的再结晶现象.     

Thermal Characteristics of Optoelectronic Modules with DIP and BGA Package

In order to meet the electrical and thermal performance requirements of current high performance optoelectronics, two package types with dual-in-line package（DIP） and ball grid array（BGA） for optoelectronics are modeled and thermally simulated, their thermal characterizations are compared and discussed by using the temperature contours and the simulated heating characterization curves in free air and forced air ambient. The results show that BGA has superior inside and outside total performances, and has the promising future in the highly integrated optoelectronics.     

BGA热性能仿真优化分析方法研究

随着科技的进步,电子设备也向着集成度更高、功率更大、可靠性要求更严格的方向发展。高温引起的电子设备失效作为最常见的失效原因之一,也越来越引起设计者的重视。通过常规的制备样品反复试验的方法耗时耗力,而采用仿真模拟的办法就能很好地解决问题。文章从使用高导热封装材料、添加散热盖和改善封装结构等方面,应用仿真模拟的手段来比较各种优化设计的改善程度,在散热优化方面为今后的BGA设计提供了参考。     

球栅阵列封装中SnPb焊点的应力应变分析

基于SnPb焊料的统一粘塑性Anand本构模型,运用ANSYS有限元软件分析了球栅阵列封装中复合SnPb焊点在热循环过程中的应力、应变的分布,观察到SnPb焊料的蠕变行为和应力松弛现象,结果证明:外侧焊点经受的应力、应变范围比内侧焊点大;焊点的最高应力区域出现在Sn60Pb40焊料的最外缘处,最高应变区域出现在Pb90Sn10焊料与UBM层接触面的最上缘处.     

CCGA焊柱受力状态下热疲劳寿命的研究

分析了CCGA器件在星载设备中的受力状态。采用非线性有限元分析方法和统一型粘塑性Anand本构方程,以CCGA组件焊柱为对象,建立了焊柱热应变损伤的三维有限元模型,并基于修正的Coffin-Manson方程,分析了力载荷对焊柱热疲劳寿命的影响。研究结果表明,力载荷在热循环条件下虽然对焊柱的应力影响不大,但对焊柱的塑性应变累积有明显的加剧作用,从而使焊柱的热疲劳寿命有显著降低,减少力载荷有利于提高焊柱的热疲劳寿命。     

ESPI在板级BGA封装器件焊球失效检测中的应用

球栅阵列封装(BGA)综合性能好,广泛应用于表面贴装.采用电子散斑干涉(ESPI)离面位移光路,在简单机械加栽情况下,对板级组装BGA器件的离面位移进行测量,比较了完好BGA、焊球分层BGA与焊球脱落BGA器件的测量结果.发现焊球有缺陷样品的条纹形状与完好样品相比有明显的差别,ESPI条纹在失效焊点附近发生突变.通过计算ESPI的位移测量值后,可判断BGA焊点的失效位置.结合有限元(FEM)模拟,对位移异常的BGA焊点进行分析.通过将计算结果与ESPI的位移测量值比较,可判断BGA焊点的失效模式.     

ADC测试中INL与THD之间的关系

随着ADC测试技术的不断发展,码密度直方图技术以及采用正弦波输入的离散傅里叶变换(DFT)频域分析技术已经被广泛应用到ADC的仿真和测试分析中。相对于采用DFT进行频域分析获取ADC的动态性能的复杂性来说,采用码密度直方图的方法能简单地得到微分非线性(DNL)和积分非线性(INL)这两个静态性能指标。文章通过对一个10位ADC的行为级模型的仿真分析,阐述了总谐波失真(THD)与INL之间的内在联系,从而提出了通过对INL的测试来评估ADC的THD性能的方法,对今后ADC电路的测试和评估具有指导意义。     

三点弯曲法的PBGA封装实验测试

任何电子产品在进入市场之前的可靠性测试是十分重要的环节。为此,在之前的几十年中开发了多种类型的测试方法。一种广泛使用的测试方法便是线路板弯曲测试。进行可靠性测试的一个主要问题就是需要大量的测试样品,这是因为这种测试必须重复进行直到获得一致并满意的测量结果。其测试样品的设计,组装工艺和测试程序需要花费长期的时间。如果可靠性测试结果不满意,测试样品需要重新设计、重新生产、重新测试,这从商业的观点来看成本过高且低效。为简化可靠性测试程序,提出了计算模拟的方法在前期设计阶段来预测印制板组装线的可靠性。在目前的研究中,可靠性测试采用了三点弯曲测试法。实现了有限元模式确认及关于该模式应用的2种情况研究。     

倒装焊SnPb焊点热循环失效和底充胶的影响

采用实验方法 ,确定了倒装焊 Sn Pb焊点的热循环寿命 .采用粘塑性和粘弹性材料模式描述了 Sn Pb焊料和底充胶的力学行为 ,用有限元方法模拟了 Sn Pb焊点在热循环条件下的应力应变过程 .基于计算的塑性应变范围和实验的热循环寿命 ,确定了倒装焊 Sn Pb焊点热循环失效 Coffin- Manson经验方程的材料参数 .研究表明 ,有底充胶倒装焊 Sn Pb焊点的塑性应变范围比无底充胶时明显减小 ,热循环寿命可提高约 2 0倍 ,充胶后的焊点高度对可靠性的影响变得不明显     

倒装焊SnPb焊点热循环失效和底充胶的影响

采用实验方法,确定了倒装焊SnPb焊点的热循环寿命．采用粘塑性和粘弹性材料模式描述了SnPb焊料和底充胶的力学行为,用有限元方法模拟了SnPb焊点在热循环条件下的应力应变过程．基于计算的塑性应变范围和实验的热循环寿命,确定了倒装焊SnPb焊点热循环失效Coffin-Manson经验方程的材料参数．研究表明,有底充胶倒装焊SnPb焊点的塑性应变范围比无底充胶时明显减小,热循环寿命可提高约20倍,充胶后的焊点高度对可靠性的影响变得不明显．