BGA焊點在不同加載方式下的蠕變行為研究.pdf

1、球柵陣列(BGA)因其性能方面的顯著優(yōu)點，成為目前芯片連接中廣泛使用的連接形式。但隨著電子產(chǎn)品的小型化趨勢，使得這種封裝結(jié)構(gòu)的耐久性成為討論的焦點。焊點蠕變應(yīng)變的累積是造成焊點在使用過程中發(fā)生失效的主要原因。焊點的抗蠕變性能在焊點的耐久性評估過程中起到?jīng)Q定性的作用。所以，本文在不同的加載方式下研究BGA焊點的蠕變行為。主要進行了以下工作：
　　采用一次加載-卸載方式，運用納米壓痕試驗研究BGA焊點的室溫蠕變行為。得到加載變量對室溫

2、蠕變行為的影響規(guī)律：加載時間增大，蠕變階段位移明顯增加，卸載后的殘余蠕變應(yīng)變減小；加載速率增大，蠕變位移明顯增加；峰值載荷增加，蠕變階段位移幾乎沒有變化，卸載后殘余蠕變應(yīng)變明顯增加。對比各加載變量對蠕變應(yīng)變累積的影響，發(fā)現(xiàn)加載速率和峰值載荷是相對重要因素。得到了室溫下Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)焊料BGA焊點的蠕變速率敏感指數(shù)m為0.06434。進一步確定了室溫下SAC305焊料BGA焊點的蠕變機制。利用有限元仿真方法，

3、建立BGA焊點納米壓痕過程的簡化有限元模型，對比仿真獲得的蠕變曲線與試驗所得曲線，驗證了模擬的可靠性。
　　采用循環(huán)的加載-卸載方式，運用有限元仿真軟件MSC. Marc研究SAC305無鉛BGA焊點在溫度循環(huán)條件下的蠕變行為。BGA焊點承受溫度循環(huán)載荷時，隨溫度循環(huán)次數(shù)的增加，焊點蠕變應(yīng)變的積累在升溫和降溫階段增加較大，且最大總等效蠕變應(yīng)變較大值區(qū)域會向焊點中心移動。隨著峰值溫度的增大，焊點的等效蠕變應(yīng)變和總等效蠕變應(yīng)變會增大。