熱循環(huán)載荷下球柵陣列電子封裝非線性有限元破壞分析.pdf

1、利用三維有限元模型對球柵陣列電子封裝(PBGA)進行焊球蠕變及膠層界面破壞有限元分析。首先對PBGA-FM封裝進行模擬計算，從結(jié)果可以看到高水平應(yīng)力主要分布在靠近芯片邊緣下面的焊球上。為了減少計算量，將模型有效簡化，從簡化模型的分析結(jié)果可以看到，位于靠近封裝中心位置以及靠近芯片內(nèi)側(cè)的焊接球上產(chǎn)生了非常高的非彈性應(yīng)變和應(yīng)力。通過與二維模型結(jié)果的比較，可以得出應(yīng)用三維有限元模型可以更好的模擬熱循環(huán)載荷下封裝焊球的應(yīng)力/應(yīng)變分布情況。同時也討

2、論了三維封裝模型基板剛度值的變化及PCB不同約束條件下，對焊球應(yīng)變和應(yīng)力的影響。 對于熱循環(huán)載荷下，PBGA界面破壞的有限元數(shù)值分析。我們首先找到了膠層高應(yīng)力值位置主要處在芯片與基板之間，同時也考慮了焊球?qū)τ谀z層應(yīng)力的影響。應(yīng)用二維、三維有限元模型對PBGA的計算，并對數(shù)值結(jié)果進行了比較。文章分別對焊球為線彈性與粘彈性特性對粘彈性膠層材料的影響進行了討論。通過對模型的變形趨勢可以看到，膠層與基板之間由于不同材料之間熱膨脹系數(shù)的不