集成电路的正飞速向着多功能、高可靠性能、轻量化、小型化的方向发展。 CBGA 以其优越的性能广泛运用于以航空航天为代表的高可靠应用中。 BGA 器 件由于其独到的优越性,得到了越来越广泛的应用。由于其节距越来越小,焊装 难度随之增大,工艺要求也变得越来越高。由于 BGA 的检测设备价格昂贵,使 BGA 器件的焊接质量的检测相对困难,因此 BGA 器件要求焊接的一次合格率很 高,这就对焊接过程提出了更高的要求。73979

目前球栅阵列封装已经成为高端封装中的主流技术,通常焊点失效将会引起 BGA 的失效,因此发展 BGA 技术需要解决的关键问题是焊点可靠性问题。利用 有限元模拟 CBGA(陶瓷球栅阵列)组件在热循环加载条件下其应力应变分布,通 过对 CBGA 器件结构优化设计,从而改进器件的可靠性。

目 前 , 能 替 代 锡 / 铅 成 为 无 铅 焊 料 的 合 金 材 料 有 三 种 ,Sn/Ag/Cu( 锡 / 银 / 铜),Sn/Cu(锡/铜)和 Sn/Ag/Cu/Bi(锡/银/铜/秘),欧美的开发商将 Sn/Ag/Cu 焊料当 做主流焊料使用,而亚洲的厂商则更常使用 Sn/Ag/Cu/Bi 材料的焊料。焊球间距一 般小于 2。54mm 而大于 1。27mm。多引线数目在国际上最多可以达到 1256。

球栅阵列技术由理论发展为实际起源于上世纪就是年代,摩托罗拉公司推出 的树脂基板球栅阵列技术。随即各种形式的 BGA 封装如 CBGA、CCGA、TBGA 等封装形式出现并逐渐规模化、产业化,BGA 封装逐渐取缔老旧的封装形式成 为当今电子封装的主流技术。论文网

在国外投入大量的精力来研究微型封装的同时,国内的研究却因为各种客观 因素起步较迟。SMT 相关的研究进度也相对滞后。微型封装相关的实验数据的 较少,研究的方式也多是从有限元分析、SMT 焊点计算机辅助设计以及可靠度分 析等几个方面着手。

但随着 SMT 技术的发展,为了促使 SMT 的发展和大规模投入使用,其可 靠性问题一直是研究的热点。特别是 CBGA 这类应用于航空航天及军用电子产 品等对焊点的可靠性要求很高的封装技术。但 CBGA 除了拥有 BGA 封装的优点, 也有部分缺点,即在热循环期间,由于电路板和陶瓷封装之间的热膨胀系数失配, 导致的封装器件焊点出现裂纹,甚至失效的现象。这种可靠性问题会降低器件的 使用寿命,影响生产和使用。所以这方面的研究工作是有实际价值和意义的。

上个世纪九十年代以来,关于焊点的材料以及焊点的尺寸对器件可靠性的影 响国内外的专家们已做了大量的研究,有大量期刊文献,许多可靠性问题的研究 工作都是用软件模拟实体,进行理论研究,得出一般结论后再试验验证。ANSYS、 Auto CAD 等多种软件都被运用于 SMT 技术的研究中。

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