基于有限元仿真的BGA焊点可靠性分析

集成化与微型化是芯片集成电路产业发展的特点，其中芯片封装热振失效是影响其可靠性的重要原因。为进一步优化BGA焊点结构并提高可靠性，本文运用ANSYS将TOPLINE的BGA器件建成了3D模型，进行了数值模拟仿真后，利用田口正交稳健设计进行了BGA焊点结构优化。数值分析表明：芯片边角焊点为热失效关键焊点，距封装中心最远焊点为随机振动失效关键焊点；经田口正交优化热设计为焊点阵列12*12，焊点径向尺寸0.42mm，焊点高度0.38mm，焊点间距0.6m；随机振动设计为焊点间距0.46 mm，焊点径向尺寸0.42 mm，焊点阵列10*10，焊点高度0.30 mm。本研究中的分析成果对优化球珊阵列芯片封装焊点结构的设计，提升芯片封装器件结构稳定性具有重要意义，我们提出的优化设计将对封测产业的生产具有一定的影响和价值。