基于试验与仿真的CBGA焊点寿命预测技术 被引量：1

1

作者 李杰 曹世博 +6 位作者 余伟 李泽源 乔志壮 刘林杰 张召富 刘胜 郭宇铮 《电子与封装》 2025年第7期113-121,共9页

陶瓷球栅阵列(CBGA)封装技术以其高密度互连优势在电子封装领域占据着举足轻重的地位,焊点的可靠性是影响器件性能的关键因素。采用有限元法深入探究了焊点在热循环载荷下的寿命预测技术。通过板级温循试验,监控导通电阻以分析焊点的寿... 陶瓷球栅阵列(CBGA)封装技术以其高密度互连优势在电子封装领域占据着举足轻重的地位,焊点的可靠性是影响器件性能的关键因素。采用有限元法深入探究了焊点在热循环载荷下的寿命预测技术。通过板级温循试验,监控导通电阻以分析焊点的寿命数据。构建了CBGA焊点的有限元模型,并对比分析了仿真与试验数据,确定焊点应变能密度均值增量作为寿命表征因子,进而优化了模型的稳健性。将试验实测数据与仿真结果有机结合,集成到Darveaux寿命模型中,建立了焊点寿命预测方法。研究结果证实,该方法能有效预测CBGA焊点的寿命,为同类封装产品的可靠性设计提供了有力的技术支撑。 展开更多

关键词 cbga焊点 有限元法 寿命预测 可靠性分析

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去氧化工艺对CBGA焊接质量影响分析

2

作者 田浩辰 杨彦娇 +2 位作者 涂小风 刘丹 党溢群 《机电信息》 2025年第17期79-81,共3页

随着电子技术的高速发展,电子元件的轻量化、微型化和高集成化要求不断提高,新的封装技术不断更新,其中陶瓷球栅阵列(Ceramic Ball Grid Array,CBGA)封装一直是设计人员优选的器件封装形式。在产品使用过程中,氧化是CBGA焊点失效的核心... 随着电子技术的高速发展,电子元件的轻量化、微型化和高集成化要求不断提高,新的封装技术不断更新,其中陶瓷球栅阵列(Ceramic Ball Grid Array,CBGA)封装一直是设计人员优选的器件封装形式。在产品使用过程中,氧化是CBGA焊点失效的核心诱因之一。为了更好地提高CBGA器件在印制板焊接后的连接强度和抗疲劳能力,降低氧化层对CBGA器件焊接可靠性的不良影响,研究了CBGA器件焊接的工艺流程和方法,经过实际故障分析和实验验证,优化去氧化的条件,从而消除焊球氧化物对焊点的影响和危害,进而延长CBGA器件疲劳寿命,提高产品性能稳定性和焊点可靠性。 展开更多

关键词 陶瓷球栅阵列 cbga 故障 焊点开裂 去氧化

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CBGA、CCGA返工中的除锡工艺

3

作者 施维 《电子工艺技术》 2024年第2期44-47,共4页

CBGA和CCGA在板级组装时,常出现焊接不良等缺陷,导致电路无法继续使用。为降低成本、保证研制进度,需要进行植球植柱返工。除锡工艺作为植球植柱返工的第一个步骤,对后续工艺流程有较大影响。此外除锡工艺中焊料的残留量、镍层的熔蚀、... CBGA和CCGA在板级组装时,常出现焊接不良等缺陷,导致电路无法继续使用。为降低成本、保证研制进度,需要进行植球植柱返工。除锡工艺作为植球植柱返工的第一个步骤,对后续工艺流程有较大影响。此外除锡工艺中焊料的残留量、镍层的熔蚀、金属间化合物(IMC)厚度和成分的变化都会影响器件的可靠性。对比了CBGA和CCGA的4种除锡工艺,通过切片分析方法观察测量了不同工艺下焊点的显微结构,并由此分析它们对器件可靠性的影响。 展开更多

关键词 cbga CCGA 植球 植柱 返工 除锡 可靠性

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CBGA器件基于界面空洞的失效模式分析

4

作者 周柘宁 张琪 +3 位作者 杨小健 张越辉 付则洋 崔启明 《航天制造技术》 2024年第1期43-48,共6页

随着航天产品国产化率的提升,陶瓷球栅阵列封装(CBGA)器件的应用越来越广泛,CBGA器件焊点具有多个界面,其失效模式也更为复杂。本文探究了某产品CBGA器件在应力筛选试验过程中的失效模式,发现空洞率并非是影响CBGA器件焊接可靠性的决定... 随着航天产品国产化率的提升,陶瓷球栅阵列封装(CBGA)器件的应用越来越广泛,CBGA器件焊点具有多个界面,其失效模式也更为复杂。本文探究了某产品CBGA器件在应力筛选试验过程中的失效模式,发现空洞率并非是影响CBGA器件焊接可靠性的决定性因素,空洞在焊接界面的分布可能对可靠性的影响更大,空洞在焊点中存在的位置比尺寸大小更为关键,为提高CBGA器件的焊接可靠性提供新的方向。 展开更多

关键词 cbga 界面空洞 失效分析 空洞分布

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不同基板的CBGA焊点在热循环下的力学特性研究 被引量：9

5

作者 杨平 沈才俊 +1 位作者 秦向南 廖宁波 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期104-107,共4页

采用粘塑性本构Anand方程描述SnPb钎料的变形行为,用有限元方法对CBGA组件焊点结构进行二维模型分析;同时,选用不同的基板材料(Al2O3、AlN、SiC),考察焊点在热循环加载过程中的应力应变等力学行为。研究结果表明,最外侧焊点受到的应力... 采用粘塑性本构Anand方程描述SnPb钎料的变形行为,用有限元方法对CBGA组件焊点结构进行二维模型分析;同时,选用不同的基板材料(Al2O3、AlN、SiC),考察焊点在热循环加载过程中的应力应变等力学行为。研究结果表明,最外侧焊点受到的应力应变最大,所以裂纹最有可能从最外侧焊点处萌生,并沿着基板一侧扩展;焊点的高应力发生在热循环的低温阶段,升降温过程中的蠕变和非弹性应变的累积显著,应力应变迟滞环在热循环的最初几个周期内就能很快稳定。模拟结果得出,采用BeO基板材料时焊点的应力应变最小,其可靠性最高。 展开更多

关键词 cbga 应力应变 陶瓷基板 有限元模拟

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CBGAS── 一个基于约束的图形应用支持系统 被引量：3

6

作者 李文辉 王钲旋 庞云阶 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1997年第10期747-752,共6页

本文首先讨论了约束现有的一些求解技术，并分析了几种约束模型的特点，然后介绍了我们设计的一个基于约束的图形应用支持系统——ＣＢＧＡＳ．它不同于一般的基于约束的系统，它是一个具有求解多种约束模型方法的一个统一框架系统，它... 本文首先讨论了约束现有的一些求解技术，并分析了几种约束模型的特点，然后介绍了我们设计的一个基于约束的图形应用支持系统——ＣＢＧＡＳ．它不同于一般的基于约束的系统，它是一个具有求解多种约束模型方法的一个统一框架系统，它可用于实现复杂客体的图形应用模拟． 展开更多

关键词 约束 面向目标 图形系统 cbgaS

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CBGA组件热变形的2D-Plane42模型有限元分析 被引量：4

7

作者 耿照新 杨玉萍 《首都师范大学学报（自然科学版）》 2003年第2期29-32,51,共5页

本文介绍有限元中的 2D Plane4 2模型在CBGA组件热变形中的应用 ,利用有限元的模拟CBGA组件的应变、应力的分布 ,通过模拟表明有限元法是研究微电子封装中BGA焊点。

关键词 cbga组件 热变形 2D-Plane42模型 有限元分析 组装板 热-力分析 微电子封装 BGA焊点

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CBGA、CCGA植球植柱焊接返工可靠性研究 被引量：9

8

作者 丁荣峥 杨轶博 +2 位作者 陈波 朱媛 高娜燕 《电子与封装》 2012年第12期9-13,17,共6页

多功能、高性能、高可靠及小型化、轻量化是集成电路发展的趋势。以航空航天为代表的高可靠应用中,CBGA和CCGA形式的封装需求在快速增长。CLGA外壳/基板植球或植柱及二次组装之后的使用过程中,常出现焊接不良或其他损伤而导致电路失效,... 多功能、高性能、高可靠及小型化、轻量化是集成电路发展的趋势。以航空航天为代表的高可靠应用中,CBGA和CCGA形式的封装需求在快速增长。CLGA外壳/基板植球或植柱及二次组装之后的使用过程中,常出现焊接不良或其他损伤而导致电路失效,因此需要进行植球植柱焊接返工。在返工过程中,除对焊接外观、焊接层孔隙等进行控制,研究返工过程对植球植柱焊盘镀层的影响也是保证焊接可靠性的重要工作。一次返工后焊盘表面镀金层已不存在,镀镍层也存在被熔蚀等问题,这都对返工工艺及返工后的电路可靠性提出了挑战。文章主要研究返工中镀镍层熔蚀变化趋势以及随返工次数增加焊球/焊柱拉脱强度和剪切强度的变化趋势,并分析返工后电路植球植柱的可靠性。 展开更多

关键词 cbga CCGA 植球 植柱 返工 可靠性

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CBGA组件热变形的3-D SOLID模型有限元分析 被引量：1

9

作者 耿照新 杨玉萍 王卫宁 《电子器件》 CAS 2003年第2期143-147,132,共6页

利用有限元中的3-DSOLID模型分析CBGA组件的热变形、应变和应力的分布,表明有限元法是研究微电子封装中BGA焊点、CBGA组件的可靠性的方法。

关键词 cbga 热变形 焊点可靠性 有限元

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CBGA、CCGA器件植球/柱工艺板级可靠性研究 被引量：5

10

作者 林鹏荣 黄颖卓 +1 位作者 练滨浩 姚全斌 《中国集成电路》 2013年第12期55-59,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 可靠性 cbga CCGA 陶瓷外壳 失效行为 蠕变变形

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回流温度曲线对CBGA植球空洞影响研究 被引量：3

11

作者 林鹏荣 姜学明 +3 位作者 黄颖卓 练滨浩 姚全斌 朱国良 《电子与封装》 2014年第7期9-11,22,共4页

随着陶瓷球栅阵列(CBGA)封装形式的产品被广泛应用,空洞对可靠性的影响受到重视。以CBGA256封装形式的电路产品为例,通过调节回流温度曲线研究空洞形成的机理和回流焊时间对空洞率的影响。研究结果表明,随着加热时间的增加,焊点空洞的... 随着陶瓷球栅阵列(CBGA)封装形式的产品被广泛应用,空洞对可靠性的影响受到重视。以CBGA256封装形式的电路产品为例,通过调节回流温度曲线研究空洞形成的机理和回流焊时间对空洞率的影响。研究结果表明,随着加热时间的增加,焊点空洞的数量呈现先降低后升高的趋势,而加热时间过长不利于助焊剂残留的排出造成空洞增多,而回流时间的增加有利于回流过程中熔化焊料内部空洞的溢出。 展开更多

关键词 陶瓷外壳 cbga植球 回流曲线 空洞

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陶瓷焊球阵列封装技术(CBGA) 被引量：5

12

作者 和平 俞宏坤 《集成电路应用》 2003年第4期14-14,13,共2页

陶瓷焊球阵列(CBGA)封装技术是IBM公司已成功地实用了25年以上的面阵列倒装芯片(C4,可控塌陷芯片连接)互连的扩展。IBM采用双焊料结构。用高熔点(>300℃)90Pb-10Sn合金焊料球高温焊料制作焊料球,通过低熔点共晶焊料63Sn/37Pb连接到... 陶瓷焊球阵列(CBGA)封装技术是IBM公司已成功地实用了25年以上的面阵列倒装芯片(C4,可控塌陷芯片连接)互连的扩展。IBM采用双焊料结构。用高熔点(>300℃)90Pb-10Sn合金焊料球高温焊料制作焊料球,通过低熔点共晶焊料63Sn/37Pb连接到封装体及后续的PCB板上。这种方法也称为焊料球连接(SBC)工艺。 展开更多

关键词 cbga 陶瓷焊球阵列 封装 焊料球连接 热膨胀系数

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大尺寸CBGA高铅焊接在温度循环下焊点可靠性的研究 被引量：2

13

作者 卜莹 孙轶 冯倩 《科技风》 2017年第3期10-10,19,共2页

大尺寸陶瓷封装焊球阵列封装(Ceramic Ball Grid Array,简称CBGA)器件,在使用过程中焊点容易产生裂纹,对大尺寸CBGA的可靠性以及焊接质量造成影响。为了更好地分析并解决此类问题,在特定情况下,从样件的试验状态到大尺寸CBGA器件焊点产... 大尺寸陶瓷封装焊球阵列封装(Ceramic Ball Grid Array,简称CBGA)器件,在使用过程中焊点容易产生裂纹,对大尺寸CBGA的可靠性以及焊接质量造成影响。为了更好地分析并解决此类问题,在特定情况下,从样件的试验状态到大尺寸CBGA器件焊点产生裂纹的全过程进行了详细阐述,并介绍了试验验证条件和焊接后焊点金相切片的情况。在此基础上,给出了焊点可靠性降低的原因和器件使用建议。 展开更多

关键词 大尺寸 cbga器件 回流曲线 网板开孔

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CBGA组件热变形的2D-Plane42模型有限元分析 被引量：2

14

作者 杨玉萍 耿照新 《电子工艺技术》 2003年第2期67-70,共4页

介绍有限元中的 2D -Plane42模型在CBGA组件热变形中的应用 ,利用有限元的模拟CBGA组件的应变、应力的分布 ,通过模拟表明有限元法是研究微电子封装中BGA焊点、CBGA组件的可靠性的方法。

关键词 应变 应力 BGA焊点 微电子封闭 cbga组件 热变形 2D-Plane-42模型 有限元

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陶瓷外壳质量对CBGA植球工艺质量的影响

15

作者 黄颖卓 林鹏荣 +2 位作者 练滨浩 姚全斌 曹玉生 《电子工艺技术》 2012年第4期202-204,245,共4页

随着陶瓷球栅阵列(CBGA)封装形式的产品被广泛应用,对其产品植球工艺质量的可靠性和一致性的要求也越来越严格,对原材料特别是对陶瓷外壳质量的控制是影响CBGA植球工艺质量的重要因素之一。以CBGA256和CBGA500封装形式的电路产品为例,... 随着陶瓷球栅阵列(CBGA)封装形式的产品被广泛应用,对其产品植球工艺质量的可靠性和一致性的要求也越来越严格,对原材料特别是对陶瓷外壳质量的控制是影响CBGA植球工艺质量的重要因素之一。以CBGA256和CBGA500封装形式的电路产品为例,通过焊盘的共面性、位置度和陶瓷表面的平面度三个方面来研究陶瓷外壳的质量对CBGA植球工艺质量的影响。 展开更多

关键词 陶瓷外壳 共面性 位置度 平面度 cbga植球

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CBGA封装植球清洗影响因素分析

16

作者 姜学明 林鹏荣 +1 位作者 练滨浩 姚全斌 《电子与封装》 2012年第12期18-20,共3页

清洗是CBGA封装中的一道重要工序,它对电子产品的质量和可靠性起着极为重要的作用。对于CBGA电子产品,植球后都需要进行严格有效的清洗,以去除残留助焊剂和污染物。主要介绍了CBGA植球回流焊后助焊剂清洗的基本原理,分析了清洗温度和清... 清洗是CBGA封装中的一道重要工序,它对电子产品的质量和可靠性起着极为重要的作用。对于CBGA电子产品,植球后都需要进行严格有效的清洗,以去除残留助焊剂和污染物。主要介绍了CBGA植球回流焊后助焊剂清洗的基本原理,分析了清洗温度和清洗剂浓度对陶瓷基板上残留的助焊剂清洗效果的影响,并对其影响机理进行了深入剖析。结果表明,清洗温度为55℃～65℃、清洗剂浓度为8%~12%时,残留助焊剂的清洗效果最佳。 展开更多

关键词 cbga 清洗温度 清洗浓度 水基清洗剂

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CBGA组件热变形的2D-Plane42模型有限元分析

17

作者 杨玉萍 耿照新 《微电子技术》 2003年第6期63-65,54,共4页

本文介绍有限元中的 2D -Plane42模型在CBGA组件热变形中的应用 ,利用有限元的模拟CBGA组件的应变、应力的分布 ,通过模拟表明有限元法是研究微电子封装中BGA焊点、CBGA组件的可靠性的方法。

关键词 cbga组件 热变形 应变 应力 有限元分析 2D-Plane42模型 微电子封装

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CBGA器件焊接工艺与焊点失效分析 被引量：8

18

作者 李苗 孙晓伟 +1 位作者 宋惠东 程明生 《电子与封装》 2021年第8期22-28,共7页

陶瓷球栅阵列(CBGA)封装由于其优异的电性能和气密性等优点而被广泛应用于军事、航空和航天电子制造领域中。CBGA陶瓷基板与印制电路板(PCB)之间的热失配一直是CBGA封装可靠性研究主要关心的问题。对CBGA器件装配工艺进行研究,并对焊点... 陶瓷球栅阵列(CBGA)封装由于其优异的电性能和气密性等优点而被广泛应用于军事、航空和航天电子制造领域中。CBGA陶瓷基板与印制电路板(PCB)之间的热失配一直是CBGA封装可靠性研究主要关心的问题。对CBGA器件装配工艺进行研究,并对焊点在温度循环(-55~+100℃)和随机振动条件下的失效机理进行分析。结果表明,焊点在温度循环和随机振动等综合应力作用下发生开裂,器件四角处的焊点最先发生开裂,开裂位置为焊料与陶瓷器件焊盘接触位置。温度循环试验后CBGA器件焊点形成的IMC层厚度略有增加。 展开更多

关键词 cbga 焊接工艺 热失配 可靠性

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CBGA不同尺寸焊点热循环载荷下应力应变的有限元模拟 被引量：6

19

作者 胡永芳 薛松柏 禹胜林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期97-100,共4页

采用ANSYS分析软件,将组件简化为二维模型的焊点应力应变有限元分析。通过研究三种BGA球(0.76 mm、1.0 mm、1.3 mm)组件,利用有限元模拟CBGA(陶瓷球栅阵列)组件在热循环加载条件下其应力应变分布,并且计算了焊点的应力应变最大值,得出... 采用ANSYS分析软件,将组件简化为二维模型的焊点应力应变有限元分析。通过研究三种BGA球(0.76 mm、1.0 mm、1.3 mm)组件,利用有限元模拟CBGA(陶瓷球栅阵列)组件在热循环加载条件下其应力应变分布,并且计算了焊点的应力应变最大值,得出球径为0.76 mm的CBGA组件其可靠性最好,表明有限元方法可有效地用于研究微电子封装中各类焊点的可靠性。 展开更多

关键词 陶瓷球栅阵列 应力 应变 有限元分析

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Ni-B/Ni-P焊盘结构对CBGA植球焊点性能的影响

20

作者 吕晓瑞 林鹏荣 +3 位作者 姜学明 练滨浩 王勇 曹玉生 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期134-138,144,共6页

化学镀镍工艺因其无需掩膜、区域选择性好和非电镀等特点,被广泛应用于电子封装工业中的沉积工艺。研究了陶瓷球栅阵列(CBGA)封装中Ni-B/Ni-P焊盘镀层结构对焊点性能的影响。结果表明,高温老化过程中,焊点界面金属间化合物(IMC)厚度的... 化学镀镍工艺因其无需掩膜、区域选择性好和非电镀等特点,被广泛应用于电子封装工业中的沉积工艺。研究了陶瓷球栅阵列(CBGA)封装中Ni-B/Ni-P焊盘镀层结构对焊点性能的影响。结果表明,高温老化过程中,焊点界面金属间化合物(IMC)厚度的增加与老化时间的平方根呈正比关系,Ni-P焊盘与Sn Pb之间形成的金属间化合物呈片状或块状,而Ni-B焊盘与Sn Pb焊料之间形成的金属间化合物呈鹅卵石状,Ni-B焊盘上焊点界面IMC更厚、生长速率更快。随着老化时间的增加,两种焊点剪切力均呈现先增大后减小的趋势,Ni-B焊盘上焊点剪切强度更高。 展开更多

关键词 陶瓷球栅阵列(cbga) 金属化层 金属间化合物(IMC) 焊点可靠性 Ni-B/Ni-P

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