BGA焊點(diǎn)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(diǎn)，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(shì)，使得這種封裝結(jié)構(gòu)的耐久性成為討論的焦點(diǎn)。焊點(diǎn)蠕變應(yīng)變的累積是造成焊點(diǎn)在使用過程中發(fā)生失效的主要原因。焊點(diǎn)的抗蠕變性能在焊點(diǎn)的耐久性評(píng)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(diǎn)的蠕變行為。主要進(jìn)行了以下工作：
　　采用一次加載-卸載方式，運(yùn)用納米壓痕試驗(yàn)研究BGA焊點(diǎn)的室溫蠕變行為。得到加載變量對(duì)室溫

2、蠕變行為的影響規(guī)律：加載時(shí)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?。患虞d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(duì)比各加載變量對(duì)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(duì)重要因素。得到了室溫下Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)焊料BGA焊點(diǎn)的蠕變速率敏感指數(shù)m為0.06434。進(jìn)一步確定了室溫下SAC305焊料BGA焊點(diǎn)的蠕變機(jī)制。利用有限元仿真方法，

3、建立BGA焊點(diǎn)納米壓痕過程的簡(jiǎn)化有限元模型，對(duì)比仿真獲得的蠕變曲線與試驗(yàn)所得曲線，驗(yàn)證了模擬的可靠性。
　　采用循環(huán)的加載-卸載方式，運(yùn)用有限元仿真軟件MSC. Marc研究SAC305無鉛BGA焊點(diǎn)在溫度循環(huán)條件下的蠕變行為。BGA焊點(diǎn)承受溫度循環(huán)載荷時(shí)，隨溫度循環(huán)次數(shù)的增加，焊點(diǎn)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(huì)向焊點(diǎn)中心移動(dòng)。隨著峰值溫度的增大，焊點(diǎn)的等效蠕變應(yīng)變和總等效蠕變應(yīng)變會(huì)增大。