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3D封装BGA器件控温焊接工艺研究 被引量:1
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作者 郭立 高鹏 +2 位作者 张婷婷 耿煜 田翔文 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第1期87-92,共6页
航天用3D封装BGA器件在印制板组装件的焊接过程中存在温度限制,无法与其他大尺寸面阵列器件(例如BGA、CCGA、LGA)的焊接温度相兼容,在回流焊过程中需对3D BGA器件实施控温焊接。本文专为3D封装BGA器件设计了回流焊控温焊接工装,并构建... 航天用3D封装BGA器件在印制板组装件的焊接过程中存在温度限制,无法与其他大尺寸面阵列器件(例如BGA、CCGA、LGA)的焊接温度相兼容,在回流焊过程中需对3D BGA器件实施控温焊接。本文专为3D封装BGA器件设计了回流焊控温焊接工装,并构建了热仿真模型,模拟了该器件在回流焊过程中的焊接情况。同时,还对采用控温工装进行的回流焊接过程进行了试验,以验证仿真数据的准确性。结果显示,控温工装能有效降低器件温度,其中工装顶部遮挡了焊接环境中上部的射流,对器件温度的影响最为显著。试验结果与仿真结果相吻合,证实了仿真结果的准确性和有效性,表明可采用仿真方法缩短实验周期。对使用工装回流焊接后的器件进行微观组织分析发现,焊接后的器件焊点完整,无明显缺陷,内部状态良好,焊点均形成了连续的扇贝状界面层,且IMC层厚度均满足航天标准要求。 展开更多
关键词 3D封装 bga 控温 回流焊 仿真分析
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一种BGA封装的低损耗毫米波前端模组设计
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作者 蒲星明 赵怡 +3 位作者 董刚 韩世宏 范齐升 余怀强 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期40-44,共5页
针对小型化、低成本化、集成化T/R组件的需求,提出了一种工作在30~40 GHz的毫米波前端模组。该模组采用高温共烧陶瓷(HTCC)基板和球栅阵列(BGA)封装,实现了4个收发通道的高密度集成,具备信号放大、功率分配和幅相控制等功能。通过对该... 针对小型化、低成本化、集成化T/R组件的需求,提出了一种工作在30~40 GHz的毫米波前端模组。该模组采用高温共烧陶瓷(HTCC)基板和球栅阵列(BGA)封装,实现了4个收发通道的高密度集成,具备信号放大、功率分配和幅相控制等功能。通过对该模组毫米波信号垂直互连结构的仿真优化,实现了该结构在毫米波频段的低损耗信号传输。设计制作PCB测试板对该垂直互连结构进行测试验证,经计算得到该垂直互连结构最高插入损耗为0.78 dB。采用该毫米波信号垂直互连结构制作了一款Ka波段四通道毫米波前端模组。测试结果表明,该模组在30~40 GHz时单通道发射功率大于20 dBm,接收增益大于21.33 dB,驻波比优于1.51,满足射频系统的应用需求。 展开更多
关键词 球栅阵列(bga)封装 毫米波 前端模组 垂直互连结构 高温共烧陶瓷(HTCC)
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PoP叠层BGA产品热可靠性仿真分析及验证
3
作者 冉红雷 李英青 +3 位作者 席善斌 赵海龙 张魁 彭浩 《环境技术》 2025年第5期6-12,19,共8页
针对PoP(Package-On-Package)叠层BGA(Ball Grid Array package)产品服役过程中的热可靠性问题,本文采用有限元仿真和试验验证相结合的方式进行研究。通过有限元仿真的方式研究温度冲击试验中高温、低温以及产品焊点位置、安装PCB(Print... 针对PoP(Package-On-Package)叠层BGA(Ball Grid Array package)产品服役过程中的热可靠性问题,本文采用有限元仿真和试验验证相结合的方式进行研究。通过有限元仿真的方式研究温度冲击试验中高温、低温以及产品焊点位置、安装PCB(Printed Circuit Board)厚度对焊盘应力的影响,获得产品试验过程中的各个焊点的应力和应变分布情况,确定产品的薄弱敏感焊点。根据仿真结果,针对薄弱敏感焊点分布情况设计可监测PoP叠层BGA产品不同层器件焊点热可靠性的菊花链,并通过高速数据采集系统搭建焊点温度循环试验热可靠性在线监测试验系统。对装配不同PCB厚度的PoP叠层BGA产品进行温度冲击试验,并将仿真结果进行对比验证。研究结果为PoP叠层BGA产品的可靠性研究与应用提供了有益参考。 展开更多
关键词 叠层封装(PoP) 球栅阵列封装(bga) 温度冲击 菊花链 焊接可靠性 应力和应变 动态监测
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陶瓷封装BGA传输结构的信号完整性研究
4
作者 闫军浩 邵文龙 +3 位作者 余希猛 杨振涛 段强 刘林杰 《标准科学》 2025年第S1期329-333,共5页
根据高频、高速集成电路的封装需求,提出一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的BGA差分信号传输结构,应用频段为DC~40GHz。整体传输结构包括了采用陶瓷材料制作的上基板、下基板以及焊球。通过仿真软件分析了BGA差分信号传输结构的整体传输... 根据高频、高速集成电路的封装需求,提出一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的BGA差分信号传输结构,应用频段为DC~40GHz。整体传输结构包括了采用陶瓷材料制作的上基板、下基板以及焊球。通过仿真软件分析了BGA差分信号传输结构的整体传输性能。本文从时域和频域两个方面来评估传输结构的性能,在时域方面通过矢量网络分析仪测试的散射参数和示波器显示的眼图来表征该传输结构的信号完整性,并重点分析了该结构的传输损耗和串扰对信号眼图的影响情况。在频域方面使用矢量网络分析仪测试的散射参数来表征通道传输信号的质量,在考虑误差范围内测试与仿真具有较好的相符性。频域测试结果表明从DC~40GHz,差分传输结构的回波损耗优于15dB,插入损耗优于0.5dB。 展开更多
关键词 bga 信号完整性 眼图 陶瓷封装
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BGA塑封器件热可靠性研究
5
作者 李登科 王高凯 《机电工程技术》 2025年第9期41-45,共5页
随着电子设备轻量化、小型化要求的不断提高,球栅阵列(Ball Grid Array,BGA)封装形式以其高密度、高性能等优势成为电子元器件的主流封装形式,被大规模应用于各类电子产品,因此对BGA封装进行可靠性的研究具有重大意义。利用ANSYS Workbe... 随着电子设备轻量化、小型化要求的不断提高,球栅阵列(Ball Grid Array,BGA)封装形式以其高密度、高性能等优势成为电子元器件的主流封装形式,被大规模应用于各类电子产品,因此对BGA封装进行可靠性的研究具有重大意义。利用ANSYS Workbench有限元软件对某型号的BGA塑封器件进行了温度循环仿真,模拟了从25℃到150℃再到50℃条件下器件不同部位的热应力变化,研究了温度循环过程中BGA器件各部分的应力分布。结果表明由于热膨胀系数不同,在温度循环过程中,BGA器件各结构相互接触界面会产生较大的应力,因此各结构相互接触界面容易发生失效。此外凸点、焊球在低温时应力明显更大,降温阶段对焊料的影响较大。该研究分析了热应力对BGA器件各部分的影响,为BGA器件热可靠性研究提供数据支撑。 展开更多
关键词 塑封器件 球栅阵列(bga) 温度循环 有限元仿真 可靠性
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基于助焊剂活化的BGA焊球去氧化工艺优化及可靠性研究
6
作者 王庆龙 张中伟 +2 位作者 张鹏飞 张兰 崔伯洋 《电子测试》 2025年第1期60-64,共5页
BGA封装是芯片的重要封装形式之一,常用于各种高集成设备,因其集成度高、体积小、功能强等特点备受广大电子工程技术人员的青睐。在BGA装联的过程中,焊点质量受到焊接温度、焊球氧化、焊盘匹配性等多方面影响,可能会导致焊接不良的现象... BGA封装是芯片的重要封装形式之一,常用于各种高集成设备,因其集成度高、体积小、功能强等特点备受广大电子工程技术人员的青睐。在BGA装联的过程中,焊点质量受到焊接温度、焊球氧化、焊盘匹配性等多方面影响,可能会导致焊接不良的现象发生。本文从焊球氧化导致故障的角度出发,研究了氧化对于BGA封装焊接的影响,通过调试工艺参数,调整最佳温度(170℃)和时间(60 s),试验含氧量从8.2%降至2.8%。试验证明,经处理后的BGA器件焊球光亮,氧化物含量明显降低,可以达到良好的焊接效果。该工艺方法可操作性高,使其工艺成本降低了30%。 展开更多
关键词 bga封装 焊球氧化 助焊剂 回流焊接 电子工程
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基于图像处理的BGA封装器件缺陷检测算法 被引量:6
7
作者 蒋刚毅 郁梅 +2 位作者 陈晓明 石守东 刘晓 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2002年第7期100-101,共2页
提出了一种BGA焊球缺陷检测算法 ,通过图像处理技术 ,检测BGA器件各焊球的中心位置、焊点直径、各行列坐标等参数 ,以检测是否发生焊球丢失、移位、焊球过大或过小以及桥连等缺陷 ,从而保证BGA器件的质量。
关键词 SMT 计算机 图像处理 bga封装器件 缺陷检测算法
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BGA焊点剪切性能的评价 被引量:5
8
作者 于洋 史耀武 +3 位作者 夏志东 雷永平 郭福 李晓延 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期468-472,共5页
设计了用单个微焊球和两块带焊盘的FR4板焊接而成的搭接接头,研究了不同稀土含量及不同加载速率对接头强度及塑性的影响。结果表明,微量稀土(质量分数<0.25%)不但能提高焊点的剪切强度,而且可以改善焊点的塑性。而当稀土含量进一步... 设计了用单个微焊球和两块带焊盘的FR4板焊接而成的搭接接头,研究了不同稀土含量及不同加载速率对接头强度及塑性的影响。结果表明,微量稀土(质量分数<0.25%)不但能提高焊点的剪切强度,而且可以改善焊点的塑性。而当稀土含量进一步增加时,焊点的强度及塑性均下降。焊点的剪切强度及伸长量随应变速率的增加而增加。通过对焊点显微组织的分析可知,微量稀土可显著细化焊点的显微组织,特别是抑制了钎料内部及界面处金属间化合物的生长,从而改善了焊点的力学性能。对断口形貌的分析同样证明了伸长量随剪切速率增加而增加。 展开更多
关键词 微焊球 球栅阵列封装 剪切强度
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BGA焊球表面状态与微观结构关系的研究 被引量:4
9
作者 于洋 史耀武 +4 位作者 夏志东 雷永平 郭福 李晓延 陈树君 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1092-1094,共3页
焊球是球栅阵列封装(BGA)的主要连接部件,电子产品自动化生产要求焊球具有良好的表面光亮度。用均匀射流断裂方法生产BGA焊球,研究焊球内部显微结构,从焊球的微观结构推测钎料液滴的凝固行为。通过对小球光滑和粗糙部位微观结构分析,总... 焊球是球栅阵列封装(BGA)的主要连接部件,电子产品自动化生产要求焊球具有良好的表面光亮度。用均匀射流断裂方法生产BGA焊球,研究焊球内部显微结构,从焊球的微观结构推测钎料液滴的凝固行为。通过对小球光滑和粗糙部位微观结构分析,总结小球表面粗糙部位显微组织的特征。最后研究少量稀土元素对小球表面状态的影响。 展开更多
关键词 微焊球 球栅阵列封装 固化行为
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回流焊峰值温度对混装BGA焊点的影响研究 被引量:8
10
作者 张艳鹏 王威 +1 位作者 王玉龙 张雪莉 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期86-89,共4页
针对当前大量使用有铅焊料焊接无铅BGA的实际现状,通过调控有铅制程回流曲线的峰值温度,研究其对混装BGA焊点坍塌高度、空洞率及微观组织的影响。结果表明,峰值温度从210℃提升至225℃,无铅BGA焊球能够全部充分坍塌且高度保持一致;峰值... 针对当前大量使用有铅焊料焊接无铅BGA的实际现状,通过调控有铅制程回流曲线的峰值温度,研究其对混装BGA焊点坍塌高度、空洞率及微观组织的影响。结果表明,峰值温度从210℃提升至225℃,无铅BGA焊球能够全部充分坍塌且高度保持一致;峰值温度为210℃时,混合焊点内的空洞率最低,随着峰值温度的升高,空洞尺寸和空洞率均有所增加;峰值温度为215℃时的微观组织最细小且尺寸分布最均匀,继续提升峰值温度,微观组织尺寸会随之增大。因此使用有铅焊料焊接无铅BGA的最佳峰值温度为215℃,与有铅制程保持一致。 展开更多
关键词 球栅阵列封装 峰值温度 混装焊点 坍塌高度 微观组织 空洞
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不同应变速率下BGA焊球剪切断裂试验与模拟分析 被引量:4
11
作者 薛明阳 卫国强 +1 位作者 金亮 王海燕 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期45-48,115,共4页
研究了BGA封装Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅焊球经115℃时效后,焊球/铜界面IMC的形貌和组织变化,同时对BGA焊球在两种不同应变速率条件下的抗剪强度进行了分析,并运用ANSYS12.0软件对其过程进行2-D非线性有限元模拟.试验结果表明,随着时效时间的... 研究了BGA封装Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅焊球经115℃时效后,焊球/铜界面IMC的形貌和组织变化,同时对BGA焊球在两种不同应变速率条件下的抗剪强度进行了分析,并运用ANSYS12.0软件对其过程进行2-D非线性有限元模拟.试验结果表明,随着时效时间的延长,界面形貌由时效前的树枝状变成连续平坦的层状、界面IMC不断增厚,且焊球的抗剪强度随着时效时间的增加而不断降低;应变速率越高,抗剪强度越高.模拟结果表明,应变速率越高,焊球经受的抗剪强度越大,Von Mises应力越大,等效塑性应变越小,塑性应变能密度越大. 展开更多
关键词 bga封装 抗剪强度 应变速率 有限元模拟
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基于焊点形态分析的小节距BGA焊盘尺寸设计 被引量:3
12
作者 陈轶龙 贾建援 +1 位作者 付红志 朱朝飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第13期1779-1782,共4页
为了寻找BGA焊点体积、焊盘尺寸及焊点节距之间的最佳匹配关系以提高焊接成品率,研究了焊点形态对焊接高度的影响。通过Runge-Kutta方法求解带体积约束的Young-Laplace方程,仿真分析了特定节距下焊点体积与焊盘尺寸对焊接效果的影响。... 为了寻找BGA焊点体积、焊盘尺寸及焊点节距之间的最佳匹配关系以提高焊接成品率,研究了焊点形态对焊接高度的影响。通过Runge-Kutta方法求解带体积约束的Young-Laplace方程,仿真分析了特定节距下焊点体积与焊盘尺寸对焊接效果的影响。结果表明,焊点体积的变化会使得整个焊点高度与承载力的关系曲线向左或者向右平移,而焊盘直径则对焊点的最大高度影响更加明显。需要同时改变焊点体积及焊盘直径以得到能够适应相应封装形式的翘曲变形。最后,按照中兴通讯股份有限公司某封装的0.4mm节距BGA的标准,分析了0.35mm节距及0.3mm节距BGA封装下焊点体积与焊盘直径的最佳匹配关系。 展开更多
关键词 球栅阵列封装 承载力 焊盘 节距
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BGA混合焊点热循环负载下的可靠性研究 被引量:13
13
作者 蒋廷彪 徐龙会 韦荔蒲 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期24-27,共4页
焊料从有铅向无铅转换中,不可避免会遇到二者混合使用的情况,有必要对生成的混合焊点进行可靠性研究。通过对不同工艺参数下形成的混合焊点和无铅焊点进行了外观检测、X射线检测和温度循环测试。结果显示,只要工艺参数控制得当,混合焊... 焊料从有铅向无铅转换中,不可避免会遇到二者混合使用的情况,有必要对生成的混合焊点进行可靠性研究。通过对不同工艺参数下形成的混合焊点和无铅焊点进行了外观检测、X射线检测和温度循环测试。结果显示,只要工艺参数控制得当,混合焊点是可行的。在焊球合金、焊料合金、峰值温度、液相线以上时间和焊接环境五个关键因素中,前四项对焊点可靠性比较重要,焊接环境对焊点可靠性的影响不很显著。 展开更多
关键词 电子技术 bga 混合焊点 无铅焊点 可靠性 失效
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基于增强现实技术的BGA芯片辅助定位 被引量:3
14
作者 周卫星 秦笛 +1 位作者 白洁 陈炳锐 《电子测量技术》 2010年第9期56-59,共4页
提出了一种基于增强现实技术的BGA芯片的辅助定位方法。该方法通过图像处理,将定位过程中的待焊芯片用一个重构的透明芯片的图像代替,使操作者在监视屏上可同时看见电路板上的焊盘和BGA芯片底部的焊球,定位操作的直观性和准确性都有了... 提出了一种基于增强现实技术的BGA芯片的辅助定位方法。该方法通过图像处理,将定位过程中的待焊芯片用一个重构的透明芯片的图像代替,使操作者在监视屏上可同时看见电路板上的焊盘和BGA芯片底部的焊球,定位操作的直观性和准确性都有了很大的提高。采用VC++与HALCON相结合的方法实现了该系统,实验表明该方法达到了预期的效果。 展开更多
关键词 bga芯片定位 增强现实 图像分割
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BGA植球机三维计算机辅助模块化设计 被引量:3
15
作者 王晶 夏链 +1 位作者 戴文明 韩江 《现代制造工程》 CSCD 2006年第3期43-45,共3页
球栅阵列(BGA)封装能很好地满足IC芯片引脚数越来越多、IC尺寸越来越小的要求,成为新的IC封装技术主流。分析BGA植球机的工艺过程和工作原理,完成该设备的机械部分设计。在对BGA全自动植球机进行运动仿真后,可以确定各个机构运动正常。... 球栅阵列(BGA)封装能很好地满足IC芯片引脚数越来越多、IC尺寸越来越小的要求,成为新的IC封装技术主流。分析BGA植球机的工艺过程和工作原理,完成该设备的机械部分设计。在对BGA全自动植球机进行运动仿真后,可以确定各个机构运动正常。所设计的STAR-04Z型BGA全自动植球机产品样机能够满足市场的功能需求。 展开更多
关键词 球栅阵列 半导体封装 机械设计 运动仿真
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基于微焦点X射线BGA焊点缺陷检测 被引量:6
16
作者 李乐 陈忠 张宪民 《电子设计工程》 2014年第12期164-166,170,共4页
BGA封装是是一种高集成的封装方式,其焊点缺陷会影响封装器件性能。为克服全局阈值分割、边缘检测方法对BGA焊点缺陷检测错误率较高的问题,本文提出采用Otsu阈值分割、轮廓提取、边界跟踪方法提取焊点轮廓,并用灰度形态学顶帽操作、直... BGA封装是是一种高集成的封装方式,其焊点缺陷会影响封装器件性能。为克服全局阈值分割、边缘检测方法对BGA焊点缺陷检测错误率较高的问题,本文提出采用Otsu阈值分割、轮廓提取、边界跟踪方法提取焊点轮廓,并用灰度形态学顶帽操作、直方图拉伸、Blob分析提取焊点气泡轮廓。通过分析BGA焊点缺陷类型及特征,提出基于焊点轮廓、气泡轮廓特征参数的焊点检测与分类算法。试验研究表明该算法较全局阈值、Canny算子焊点缺陷检测的准确率高,能够准确的完成焊点缺陷分类。 展开更多
关键词 bga封装 焊点缺陷 缺陷检测 缺陷分类
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BGA组装技术与工艺 被引量:12
17
作者 胡强 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期10-12,共3页
从BGA的封装形式、PCB的设计、焊膏印刷、贴片、回流焊接工艺等方面分析了BGA组装过程中应注意的问题及其预防措施。以常用的PBGA和CBGA为例,分析了两种不同封装形式BGA的结构特点和组装过程中应注意的问题,以焊膏Sn63Pb37、Sn62Pb36Ag2... 从BGA的封装形式、PCB的设计、焊膏印刷、贴片、回流焊接工艺等方面分析了BGA组装过程中应注意的问题及其预防措施。以常用的PBGA和CBGA为例,分析了两种不同封装形式BGA的结构特点和组装过程中应注意的问题,以焊膏Sn63Pb37、Sn62Pb36Ag2和Sn96.5Ag3.0Cu0.5为例,分析了传统的SnPb组装工艺和无铅组装工艺的特点,以提高BGA组装的质量。 展开更多
关键词 半导体技术 bga 综述 封装 PCB 无铅 回流焊接 温度曲线
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BGA植球机真空植球法研究 被引量:3
18
作者 刘劲松 闫雷 王鹤 《电子科技》 2017年第1期5-8,共4页
锡球拾放技术是BGA植球的关键技术,真空植球技术适用于BGA芯片或基板植球。真空植球法易发生丢球和锡球被压变形两种植球缺陷。因此有必要对真空植球法关键技术进行分析和改进,以改善植球质量。丢球主要发生在锡球吸取过程,分析吸球过程... 锡球拾放技术是BGA植球的关键技术,真空植球技术适用于BGA芯片或基板植球。真空植球法易发生丢球和锡球被压变形两种植球缺陷。因此有必要对真空植球法关键技术进行分析和改进,以改善植球质量。丢球主要发生在锡球吸取过程,分析吸球过程,为真空植球头的功率设计给出了参考。锡球被压变形发生在植球过程,根据植球时锡球的受力情况,给出了锡球极限压力的计算方法。在此基础上,针对植球缺陷提出一种新的植球压力实时压力控制方案,提升植球良率。在自主研制的BGA植球机上实验并得到了预期效果。 展开更多
关键词 bga封装 真空植球法 植球缺陷 植球压力
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BGA封装的焊点失效分析 被引量:15
19
作者 张浩敏 李晓倩 +1 位作者 张旭武 李鹏 《电子产品可靠性与环境试验》 2021年第1期32-38,共7页
针对BGA封装中产生的PCB焊盘坑裂,利用X射线扫描、染色渗透、金相分析、扫描电镜和热分析等方法对其失效原因进行了分析。结果表明:由于失效品器件PCB焊盘的热膨胀系数不匹配,导致PCB基材受到的热应力过大,最终导致PCB焊盘坑裂。
关键词 球栅阵列封装 焊盘坑裂 热应力 失效分析
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BGA器件及其常见的形式 被引量:2
20
作者 胡志勇 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期35-38,共4页
BGA器件不仅能够满足现在已有的其它组件所不能够提供的高性能、大量I/O数量的应用要求,也给如今的有引脚元器件提供了一种可靠的可替换方案。对于在组件体的底部位置安置有大量焊球阵列的BGA器件来说有四种主要的类型。表面阵列配置的... BGA器件不仅能够满足现在已有的其它组件所不能够提供的高性能、大量I/O数量的应用要求,也给如今的有引脚元器件提供了一种可靠的可替换方案。对于在组件体的底部位置安置有大量焊球阵列的BGA器件来说有四种主要的类型。表面阵列配置的组装技术将会成为电子组装业最主要的发展潮流。 展开更多
关键词 球栅阵列(bga) 电子组装 表面贴装技术(SMT)
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