完善组装工艺与实施统计过程控制(SPC)

本文主要说明了X射线分层摄影法的在线检测，统计过程控制（SPC）在BGA装配中的应用，并通过BGA定位、制程能力、焊料桥接、焊料开路、焊料短路和把SPC应用于BGA，进一步简术了装配工艺与履行统计过程控制的关系。     

BGA焊点气孔缺陷的特殊结构光质量检测

为了解决球栅阵列（BGA）焊点气孔缺陷的在线检测问题,开发了一种特殊的结构光检测技术。同时用环形红光和十字形绿光发射二极管（LED）照明BGA芯片,通过环形和十字形的中心,布置一个带有远心透镜的电荷耦合器（CCD）摄像机记录小球上红色圆环和绿色十字的图像。根据图像半径方向上的纹理频谱分布特征,引入人工神经网络（ANN）算法对BGA芯片的气孔缺陷进行检测。采用真实的BGA焊点进行实验,结果验证了方法的精度和可行性。     

大功率高可靠电子封装研究发展趋势

建立了球栅阵列封装(ball grid array, BGA)焊点有限元分析模型,基于ANAND本构方程,分析了BGA焊点在功率循环载荷下应力与应变的分布情况,并搭建试验平台,完成了功率循环载荷下BGA封装器件应力与应变的测量试验,验证了仿真分析的可行性. 选取焊点高度、焊点直径、焊盘直径和FR4基板厚度完成了正交试验分析,通过非线性回归分析得到高拟合度的BGA焊点功率循环应力量化评价模型. 结果表明, BGA焊点结构参数对焊点应力影响大小排序为焊盘直径、FR4基板厚度、焊点直径和焊点高度,焊盘直径对BGA焊点应力影响显著,焊点直径、焊点高度和FR4基板厚度对BGA焊点应力影响不显著;最优参数水平组合为焊点高度0.39 mm、焊点直径0.42 mm、焊盘直径0.34 mm和FR4基板厚度0.8 mm,最优水平组合下BGA焊点应力与应变明显降低.     

CBGA焊点热循环条件下的可靠性

研究了陶瓷球栅阵列（CBGA）器件在-55～125℃温度循环条件下的热疲劳寿命,采用光学显微镜研究了失效试件焊点的失效机制,分析了裂纹萌生和扩展的方式。结果表明,失效试件裂纹最先萌生于四周最外侧焊球上下界面外边缘处,随着循环次数的增加,裂纹沿该界面从焊球边缘向中心扩展,裂纹的萌生和扩展是该处应力应变集中、热循环和蠕变相互作用的结果。     

Biological-based genetic algorithms for optimized disaster response resource allocation

An effective disaster response requires rapid coordination of existing resources, which can be considered a resource optimization problem. Genetic algorithms (GAs) have been proven effective for solving optimization problems in various fields. However, GAs essentially use generation succession to search for optimal solutions. Therefore, their use of reproduction, crossover, and mutation operations may exclude optimal chromosomes during generation succession and prevent full use of previous search experience. Meanwhile, premature convergence caused by inadequate diversity of chromosome populations limits the search to a local optimum. Genetic algorithms also incur high computational costs. The biological-based GAs (BGAs) proposed in this study address these problems by including mechanisms for elite reserve areas, nonlinear fitness value conversion, and migration. This study performed experimental simulations to compare BGAs with immune algorithms (IAs) and GAs in terms of effectiveness for allocating disaster refuge site staff and for planning relief supply distribution. The simulation results show that, compared to other methods, BGAs can compute optimal solutions faster. Therefore, they provide a more useful reference when performing the decision-making needed to solve disaster response resource optimization problems.     

热疲劳载荷作用下不同成分BGA焊点可靠性

针对微电子组装中常见的BGA封装形式,对比采用3种不同成分的BGA焊球和焊膏组合(锡铅共晶焊球和锡铅共晶焊膏Sn63Pb37、Sn3Ag0.5Cu焊球和锡铅共晶焊膏以及Sn3Ag0.5Cu焊球和Sn3Ag0.5Cu焊膏)焊接得到的BGA焊接界面。经过不同周期的热疲劳试验后,在金相显微镜和电子背散射衍射下观察,发现Sn3Ag0.5Cu焊球和锡铅共晶焊膏混装形成的BGA焊点中黑色的富锡相均匀弥散分布在焊球内,在热循环载荷作用下极难形成再结晶,抗热疲劳性能最好。     

BGA无铅焊点在跌落冲击载荷下的失效模式与机理

通过PCB组件跌落试验,探究了BGA封装的失效模式和失效机理;分析了焊球中裂纹的产生机理及扩展特点.结果表明,BGA封装失效的主要原因是焊球裂纹和PCB结构性断裂.焊球裂纹主要有两种,分别位于焊球顶部和根部,且产生机理不同.焊球顶部由于重力导致局部钎料不足而使焊球与阻焊膜之间产生间隙,进而形成裂纹;焊球根部则是由于残留助焊剂与焊球和阻焊膜之间存在间隙,在载荷作用下形成裂纹.裂纹的扩展与裂纹源的初始位置、方向及应力情况有关,焊盘与焊球的相对位置对裂纹的扩展有重要影响.     

BGA焊球视觉检测算法及系统设计

为了实现对BGA焊球的自动检测,建立了自动视觉检测系统。对系统所采用的焊球特征进行提取及缺陷识别,基于高斯混合模型的分类器对检测算法进行研究。根据焊球的形状和尺寸特征设计了焊球缺陷识别和分类算法,并以锡多、锡少和毛刺缺陷为例,分析典型缺陷的识别算法。以焊球形状的圆度和特征区域的面积等特征参数为评价标准,构建二维特征空间。在二维特征空间线性组合的基础上,构建基于高斯混合模型的分类器。构建了训练样本集,并对该分类器进行训练,根据训练结果并结合应用实际修正了模型,并采用测试集对该分类器进行测试验证。实验结果表明,焊球缺陷检测算法的准确度为97.06%,漏判率为0%,检测可靠度为100%。该视觉检测系统满足了工程运用中对识别准确度、稳定性、可靠性等方面的要求。     

多芯片整合封测技术(2)——多芯片模块(MCM)的美丽与哀愁

多芯片的出现同时也给封测技术的发展提出了新的挑战,针对这一点,本文详论了芯片封装的发展过程,以及各种封装的优缺点及其所需解决的问题.     

微电子封装与电子整机的微小型化进程

电子整机的微小型化体现在其尺寸小、厚度薄、重量轻上,体现在它们的高性能、多功能、高可靠、便携化、卡片化上;而达到这些性能的关键及基础是适应电子整机需要的微电子封装技术的不断进步,用先进封装技术“武装”各类电子整机。二者密切结合、相互促进、协同发展、共同提高,引领着电子整机微小型化发展的大趋势。文章沿着微电子发展的脉络论述了二者向更高阶段发展的必由之路。