有鉛和無鉛球柵陳列BGA封裝板級跌落試驗和模擬.pdf

1、按照JEDEC標準對板級跌落試驗的要求，在不同荷載水平測試了有鉛和無鉛球柵陣列封裝中焊點的疲勞壽命。利用電學測試、光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡定位了失效的焊點并分析了它們的失效模式。用ANSYS/LS-DYNA模擬手段分析了BGA-PCB組裝在這些試驗條件下的力學行為，得到了焊點中的應(yīng)力、應(yīng)變和界面的應(yīng)變能密度平均值等力學量。利用試驗和模擬的結(jié)果重新計算了Darveaux模型中的常數(shù)，將這個模型的應(yīng)用范圍擴展到了不同的跌落環(huán)境。利用該模型

2、，并結(jié)合不同的材料參數(shù)和幾何參數(shù)條件下得到的模擬結(jié)果計算了各種條件下焊點的疲勞壽命。得到的結(jié)論包括：封裝外圍的焊點，特別是每列兩端的焊點比封裝內(nèi)部的焊點更容易發(fā)生失效；在荷載水平較低時，失效更容易發(fā)生在焊點和印刷電路板焊盤的界面，在荷載水平較高時則反之；焊點和焊盤之間IMC的完全開裂是主要的失效模式；豎直方向跌落時焊點的疲勞壽命比水平方向跌落時長得多；在不改變焊點體積和焊盤面積的情況下，當焊點高度處于某一特定值時，可以得到最佳的焊點跌落