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基于剪切力学行为下的BGA板级封装可靠性

发布时间:2019-08-20 03:06 来源:未知 编辑:admin

  基于剪切力学行为下的BGA板级封装可靠性_电子/电路_工程科技_专业资料。焊点作为连接芯片与基板的介质,在电子封装中扮演着至关重要的角色,在微电子产品的正常工作中,焊点在高温和负载的交互作用下,一方面起到传输物理信号的作用,同时还提供着机械保护和热传导的作用。焊点内各材料的热膨胀系数不匹配,极易在体钎料/IMC界面处产生结构缺陷并诱发热疲劳裂纹

  哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 目录 摘要………………………………………………………………………………….I AbslII’act….…….…..…….….…..….…….…..….…….…..….…….…….…..………….…….…….…..III 第1章绪论…………………………………………………………………………l 1.1课题背景………………………………………………………………………l 1.2 BGA板级结构国内外研究现状………………………………………………l BGA焊点可靠性概述…………………………………………………….2 1.2.1 1.2.2板级结构中焊点的剪切性能…………………………………………….2 1.2.3板级结构中界面组织演变……………………………………………….4 1.3课题来源及选题意义…………………………………………………………5 1.4本文主要研究内容……………………………………………………………5 第2章试验材料、设备及方法……………………………………………………7 2.1引言………………………………………………………………….…………7 2.2试验材料的制备………………………………………………………………7 2.2.1熔炼无铅钎料合金……………………………………………………….7 2.2.2 PCB板的设计……………………………………………………………..8 2.3回流焊接………………………………………………………………………8 2.4剪切试验设计…………………………………………………………………9 2.5断口及界面组织分析………………………………………………………..10 2.6本章小结……………………………………………………………………..1 1 第3章剪切工艺参数对BGA焊点力学性能的影响……………………………12 3.1引言…………………………………………………………………………。12 3.2加载速率对剪切力学行为的影响规律分析………………………………..12 3.2.1加载速率对剪切强度的影响……………………………………………12 3.2.2加载速率对塑性性能的影响……………………………………………16 3.2。3加载速率对断口形貌的影响……………………………………………19 3.3焊点尺寸对剪切力学行为的影响规律分析………………………………。24 3.3.1焊点尺寸对剪切强度的影响……………………………………………24 3.3.2焊点尺寸对塑性性能的影响……………………………………………26 3.3.3焊点尺寸对断口形貌的影响……………………………………………29 万方数据 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 3.4本章小结……………………………………………………………………..31 第4章Cu(Ni)/SAC/Ni(Cu)焊点剪切力学性能分析……………………………..32 4.1引言…………………………………………………………………………..32 4.2焊盘成分对剪切力学行为的影响规律分析………………………………..32 4.2.1焊盘成分对剪切强度的影响……………………………………………32 4.2.2焊盘成分对塑性性能的影响……………………………………………33 4.2.3焊盘成分对断口形貌的影响……………………………………………35 4.3组装顺序对剪切力学行为的影响规律分析………………………………..37 4.3.1组装顺序对剪切强度的影响……………………………………………38 4.3.2组装顺序对塑性性能的影响……………………………………………39 4。3.3组装顺序对断口形貌的影响……………………………………………40 4。4本章小结……………………………………………………………………..42 第5章等温时效对BGA板级结构力学性能的影响……………………………43 5.I引言…………………………………………………………………………..43 5.2 Cu/SAC/Cu和Ni/SAC/Ni板级结构焊点的剪切力学性能…………………43 5.2.1焊点的剪切强度分析……………………………………………………43 5.2.2焊点的塑性性能分析……………………………………………………45 5.2.3焊点的断口形貌分析……………………………………………………47 5.3 Cu/SAC/Cu和Ni/SAC烈i板级结构焊点的界面组织演变…………………49 5.4本章小结………………………………………………………………………52 结论………………………………………………………………………………………54 参考文献…………………………………………………………………………….55 攻读硕士学位期间发表的学术论文………………………………………………59 致谢…………………………………………………………………………………60 万方数据 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 第1章绪论 1.1课题背景 现代微电子封装产品正向着尺寸微小化、封装密集化和功能智能化趋势发 展,导致封装器件结构越来越趋于复杂化,进而使得电子产品在运行工作中承 受的热、电、力等外界服役环境日益严峻。同时,电子设备的微型化及智能化 推动着细间距焊点及高密度封装的快速发展,如CSP(Chip Scale Package,芯片 级封装)和BGA(Ball GridArray,球栅阵列封装)的广泛应用,其显著特点是焊点 尺寸及封装结构持续减小,导致金属焊盘的界面面积与焊料合金体积比例急剧 增大,由此引起的焊点成分变化势必对焊点的界面反应、凝固行为、显微组织 及力学行为产生极大的影响,即产生所谓的尺寸效应[卜31。同时,由于封装的密 集化导致焊点尺寸逐步减小,所能承受的外界载荷也必然降低,电子器件能否 长期稳定的服役成为封装产业中备受关注的课题。 在PCBA(Printed Circ

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