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底充胶及其材料模型对倒装焊热循环可靠性的影响

陈柳 , 张群 , 王国忠 , 谢晓明 , 程兆年

功能材料

对倒装焊电子封装可靠性进行热循环实验和有限元模拟,结果表明,有底充胶(underfill)时,SnPb焊点的热循环寿命可提高约16倍,并确定了Coffin-Manson半经验方程的参数.采用3种底充胶材料模型,亦即定常弹性模型、温度相关弹性模型和粘弹性材料模型,描述了底充胶U8347-3的力学性能.模拟结果表明,材料模型影响计算得到的SnPb焊点的塑性应变范围、封装形变以及底充胶/芯片界面应力,采用弹性材料模型可能过高估计了SnPb焊点的热循环寿命和界面应力.

关键词: 倒装焊 , 底充胶 , 粘弹性 , 热循环

倒装焊底充胶分层与SnPb焊点热疲劳的可靠性

张群 , 谢晓明 , 陈柳 , 王国忠 , 程兆年

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2000.10.014

采用实验和有限元模拟,研究了底充胶分层和SnPb焊点的可靠性.结果表明,底充胶分层易发生在芯片/底充胶界面边缘处;当底充胶与芯片粘合强度较弱时,底充胶的早期分层是焊点中裂纹萌生扩展从而导致失效的直接原因;当底充胶与芯片粘合强度较强时,分层可以削弱底充胶对焊点的机械耦合作用,从而影响焊点的热循环寿命,此时,焊点热疲劳裂纹是焊点失效的直接原因.

关键词: 倒装焊 , 底充胶 , SnPb焊点 , 分层 , 热疲劳

倒装焊Sn-Pb焊点的热疲劳失效

张群 , 陈柳 , 程波 , 徐步陆 , 王国忠 , 程兆年 , 谢晓明

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.07.010

对倒装焊Sn-Pb焊点进行了热循环实验,结合三维全局有限元模拟的结果,研究了Sn-Pb焊点热疲劳失效.结果表明,充胶后焊点内塑性应变范围减小近一个数量级,从而显著降低焊点的疲劳损伤;由于底充胶改变了Sn-Pb焊点应力、应变分布,使得充胶前后焊点裂纹位置发生改变.Sn-Pb焊点热疲劳裂纹萌生于粗化的富Sn相,并穿过富Pb相沿富Sn相生长.Sn和Pb晶粒的非均匀粗化趋势与模拟给出的剪切应变轴向分布一致.

关键词: 倒装焊 , 底充胶 , Sn-Pb焊点 , 分层 , 热疲劳

倒装焊Sn-Pb焊点的热疲劳失效

张群 , 陈柳 , 程波 , 徐步陆 , 王国忠 , 程兆年 , 谢晓明

金属学报

对倒装焊Sn-Pb焊点进行了热循环实验,结合三维全局有限元模拟的结果,研究了Sn-Pb焊点热疲劳失效.结果表明,充胶后焊点内塑性应变范围减小近一个数量级,从而显著降低焊点的疲劳损伤;由于底充胶改变了Sn-Pb焊点应力、应变分布,使得充胶前后焊点裂纹位置发生改变.Sn-Pb焊点热疲劳裂纹萌生于粗化的富Sn相,并穿过富Pb相沿富Sn相生长.Sn和Pb晶粒的非均匀粗化趋势与模拟给出的剪切应变轴向分布一致.

关键词: 倒装焊 , null , null , null , null

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