PBGA器件焊点的可靠性分析研究

根据PBGA器件组装特点,分析了器件焊点的失效机理,并针对实际应用中失效的PBGA器件在温度循环前后,分别使用染色试验、切片分析、X-射线分析等方法进行失效分析.分析结果显示样品PBGA焊点存在不同程度的焊接问题,并且焊接质量的好坏直接影响器件焊点抵抗外界应变应力的能力.最后,开展了PBGA器件焊接工艺研究和可靠性试验,试验结果显示焊接工艺改进后焊点的可靠性良好.     

TSOP器件焊点开裂原因分析

通过对一起TSOP器件焊点开裂案例的原因进行排查,详细分析了引线镀层、引线出线方式、封装体材料、引线材料对焊点开裂形成的作用。总结了焊点开裂的产生机理。阐明了在设计时正确选择TSOP器件类型和规范TSOP器件引线成形的重要性。最后,简要介绍了提高TSOP器件焊接可靠性的措施。     

CBGA、CCGA器件植球／柱工艺板级可靠性研究

陶瓷球栅阵列（CBGA）和陶瓷柱栅阵列（CCGA）封装由于其高密度、高可靠性和优良的电热性能,被广泛应用于武器装备和航空航天等电子产品。而CBGA／CCGA焊点由于其材料和结构特性,在温度循环等可靠性试验中焊点容易发生开裂,导致器件失效。本文以CBGA256和CCGA256封装产品为例,通过陶瓷基板与PCB板的菊花链设计来验证CBGA／CCGA焊点的可靠性,并对焊点的失效行为进行分析。结果表明,CCGA焊点可靠性要高于CBGA焊点,焊点主要发生蠕变变形,边角处焊点在温度循环过程中应力最大,容易最先开裂。     

CQFP器件焊点开裂失效分析

CQFP器件由于其可靠性高的优势已经广泛应用于军事、航天航空领域,但是在实际使用中,特别是在温度和力学条件下容易出现焊点脱落和引脚断裂等问题。针对在工作中遇到的一次典型焊点开裂失效案例进行分析,对问题产生的根源进行了定位,对焊点开裂的失效机理进行了分析,最后简要介绍了提高CQFP器件焊接可靠性的一些工艺措施。     

晶片级CSP应用温度解析

晶片级芯片尺寸封装形式在半导体行业中长期以来占有非常重要的地位．这一封装形式被成功应用到满足不同温度要求的新型WLCSP封装，用以实现热量转换及信号保护，满足电子业界不断增加的热量密度要求。该篇文章聚焦温度对晶片级封装器件板上装联的影响．包括1．）焊接-锡铅焊接与无铅焊接：2．）底部填充一温度对填充材料性能的影响：3．）焊接失效模拟分析-温度与表面贴装工艺如何影响焊点可靠性．帮助工程师分析、解决WLCSP在生产应用中可能出现的各类问题：实验过程中红外摄像监控仪用于监控不同规格WLCSP不同焊接工艺下焊点温度特性．[编者按]     

堆叠结构BGA焊接可靠性评价方法

设计了基于实时监测菊花链拓扑结构动态电阻的叠层球栅阵列封装(BGA)焊接可靠性评价方法,使用该方法研究叠层器件BGA焊接互连结构的环境可靠性.以基于硅通孔(TSV)技术的BGA互连的硅基双层器件为例,首先通过有限元仿真确定叠层器件各层焊点在-55～125℃条件下的应变和应力,并根据应变和应力将每一叠层焊点划分为敏感焊点和可靠焊点;然后将敏感焊点通过器件键合焊盘、键合丝、TSV、垂直过孔、可靠焊点和PCB布线相连接形成菊花链.由于敏感焊点是菊花链的薄弱环节,可以通过监测菊花链电阻变化来研究叠层器件的环境可靠性,并以此为基础设计了堆叠结构BGA产品焊接可靠性试验系统.该方法简单高效,能快速解决常规失效分析方法无法检测的BGA虚焊接、微小缺陷等问题.     

BGA封装器件焊点缺陷X-射线检测法

讨论了BGA器件焊接的特点,并对BGA器件焊接过程中产生的缺陷进行了阐述,采用X-射线检测仪检测了BGA封装器件安装焊点的几种常见缺陷,分析、阐述了其图像与相应缺陷的关系,结果表明X-射线检测方法能够准确地检测出BGA封装器件安装中的各种焊点缺陷,并能够自动计算BGA封装器件安装焊点的空洞率,对空洞缺陷的快速检测和预防具有实际意义.     

SAC105掺Ni焊球对焊接点强度与可靠性的影响

在内存封装领域,球栅阵列封装(BGA)由于具有高密度和低成本的特点而被广泛采用.在实际的使用过程中,由于遭受外界各种形式的机械负载和冲击造成器件失效,为了改善焊点的强度和可靠性,以SAC105(Sn985AgCu0.5)无铅焊球为参照制备出SAC105 Ni005焊球.为了研究两种焊球焊接点的可靠性与强度,采用焊球的快速剪切测试以及BGA器件的剪切测试方法来检测焊点强度,同时采用威布尔分析方法对两种焊球的热循环测试(TCT)结果进行分析.研究表明,SAC105 Ni0.05焊球比SAC 105焊球具有更长的温度循环可靠性预期寿命、更强的焊接点强度以及更低的脆性断裂的概率.     

镍金表面上LP封装中央焊盘焊点空洞控制

随着产品小型化的发展,微小LP封装器件的应用越来越广泛,其中中央焊盘焊点空洞率成为影响产品功能的关键因素.主要研究镍金表面处理印制电路板上LP封装器件中央焊盘锡铅焊点空洞问题.介绍了焊点空洞的产生机理、焊接工艺难点及空洞控制方法,提出了优化焊盘设计、优化模板开孔设计、强化焊膏使用控制、控制焊膏印刷精度、控制贴装精度和优化焊接工艺参数等六大保证措施.经试验验证,同时采取6项措施后,有效地控制了镍金表面处理的PCB上LP封装器件的中央焊盘焊点空洞问题.     

热学环境下2.5D封装器件60Pb40Sn互连焊点可靠性研究

2.5D封装具有信号传输快、封装密度高等特点,被广泛应用于高性能集成电路封装工艺中。目前2.5D器件在互连焊点方面通常采用无铅焊料,不满足宇航用器件含铅量不低于3%的要求。采用60Pb40Sn焊料作为2.5D封装器件中硅转接基板与上层芯片之间互连焊点,评估了60Pb40Sn焊点的互连可靠性,结果显示器件在1000次-65～150℃温度循环、1000 h 150℃稳定性烘焙、500次-65～150℃热冲击后互连合格,初步证实了60Pb40Sn焊料在2.5D封装器件应用的可行性。     

Ni-MWCNTs有效抑制倒装LED封装焊层中的原子扩散

半导体器件的先进封装在提高芯片集成度、电气连接以及性能优化的过程中扮演着重要角色。在实际生产中,焊点被认为是封装可靠性的瓶颈,一个焊点的失效就有可能造成器件整体失效。但是这个瓶颈是可以突破的,上海应用技术大学邹军教授团队通过在封装焊料中添加纳米颗粒提高了钎焊接头的抗剪切强度和抗疲劳性能,以提升封装可靠性。     

有铅焊料与无铅BGA混合焊点显微组织性能研究

随着近年来电子产品无铅化的发展,越来越多的有铅器件被无铅器件替代,其中SnAgCu合金成为BGA器件锡球的主要成分.然而在无铅焊点的可靠性未被认可之前的过渡时期,有铅焊膏和无铅器件混合焊接的情况就不可避免,尤其是在高可靠电子产品领域.因此混合焊接工艺和焊点的性能成为高可靠性电子产品组装和焊点寿命分析中的研究重点.总结了近年来对有铅焊料和无铅BGA混合焊接的一些相关研究,主要涉及混合焊接温度、混合焊点的显微组织、界面处金属间化合物、焊点力学性能、可靠性以及焊点失效机制等方面.     

无铅手工焊接工艺研究

介绍了无铅化推广以来无铅工艺研究的紧迫性;开展了多种封装阻容器件的焊接实验工作;通过对焊点剪切力性能的对比和分析,总结了焊接时间对于焊点改善焊接质量的作用;通过观察不良焊点的剪切力试验断面图和微观视图,阐述了焊接时间对于改善焊点质量的原因;发现在本实验条件下,适当延长手工焊接时间,有助于改善焊点质量。     

镀金引线SMD焊接工艺方法探讨

随着武器系统高可靠性要求的不断加强和国产电子元器件基础水平的不断提高,越来越多的陶瓷封装军用SMD开始应用于型号产品。该类器件的引线多采用镀金工艺,焊接时必须进行除金处理。用四种焊接工艺方法对镀金引脚器件焊接,对比分析器件焊点的焊接质量,得出镀金引脚器件最佳焊接工艺方法。     

振动条件下的CQFP器件高可靠组装工艺

CQFP器件由于其高可靠性优势已经广泛应用于军事、航天和航空领域,但是在实际使用中,特别是在温度和力学等可靠性试验中容易出现焊点脱落和引脚断裂等问题.分析了出现此类问题的原因并结合工作实际给出了包括焊盘设计、引线成形、器件焊接、敷形涂覆和胶黏剂力学加固处理在内的完整工艺解决方案与具体实施方法.     

李世玮博士第一届“封装及板级无铅焊点的可靠性”学术讲座

无铅焊接是电子封装及组装工业界内一项非常紧迫的任务。它不仅仅是替代焊接材料这一项活动，还带来了很多与可靠性有关的问题。本课程旨在提供影响无铅焊点可靠性最关因素的综合信息及无铅焊点的最新开发。在本培训课程中，将详细讨论下面列出的课程大纲。重点讨论封装及板级焊点可靠性的测试和分析方法。通过培训，学员将获得实施面向可靠性设计（DFR）的实际经验。     

电子封装中的焊点及其可靠性

在电子封装中 ,焊点失效将导致器件乃至整个系统失效 ,焊点失效的起因是焊点中热循环引起的裂纹及其扩展。从焊点的微观组织及其变化、焊点失效分析、焊点可靠性预测等方面介绍了对电子封装焊点及其可靠性研究的状况。     

板级结构参数对CSP器件焊点可靠性的影响

研究了几何因素和基板材料对无铅焊点可靠性的影响，建立了CSP封装元件的有限元模型。进行了温度循环测试，分析了焊点的应力应变情况。结果表明：基板厚度，焊点高度与焊盘直径的变化对焊点寿命有着不同的影响趋势。同时比较了FR4，Al2O3，PI材料基板与无铅焊点互连的情况，最终得出PI基板是最有利于封装器件使用的基板材料。但是由于其加工成本较高等方面的原因一般只用于高可靠性要求的军事产品领域。     

李世玮博士“封装及板级无铅焊点的可靠性—测试、分析及面向可靠性设计”学术讲座

课程目的 无铅焊接是电子封装及组装工业界内一项非常紧迫的任务。它不仅仅是替代焊接材料这一项活动，还带来了很多与可靠性有关的问题。本课程旨在提供影响无铅焊点可靠性最关因素的综合信息及无铅焊点的最新开发。在本培训课程中，将详细讨论下面列出的课程大纲。重点讨论封装及板级焊点可靠性的测试和分析方法。通过培训，学员将获得实施面向可靠性设计（DFR）的实际经验。     

局部焊接的应用：以合理的成本替代传统批量焊接

电子组装工业正在快速地开发研制复杂的双面印制电路板组件,以使所有类型的封装形成牢固的焊接互连,以便使其能够与传统的焊接方法如波峰焊接和批量再流焊兼容,或不受其限制,这类组件的特点是引脚多,将小型表面贴装封装器件贴装到多层电路板的两面,而且它的热量高;或是将多引脚的通孔元件插装到组装板的一面或两面。本详述了这种局限性,其局限性推动了自动局部焊接方法的开发,并将其作为复杂的双面组装板的通孔焊点一种替代焊接方法。最后,本还将对在采用局部焊接工艺时,将传统的批量焊接方法与各种组装备案实例进行了比较,对在转换成本、工厂应用及工艺质量方面的惊人成就所获得的优点进行了阐述。