WLCSP热循环对无铅焊点性能影响研究
毕业论文关键词：WLCSP封装、有限元分析、蠕变应变、蠕变应变能密度、疲劳寿命
Thermal cycling on properties of lead-free solder
Abstract
With the rapid development of electronic packaging technology, WLCSP as an advanced packaging technology emerged.Through the establishment 1/4 model of WLCSP package for the study, we use Garofalo-Arrheninus model construct SnAgCu solder constitutive equations then apply ANSYS software to simulate, and under the thermal cycling conditions, study the solder joint reliability sexual and fatigue life, while analyze and compare four joints, research the height, the diameter of solder joints and how the pads diameter affect on the solder joint fatigue life.Final conclusions are as follows: the maximum stress is in the surface of the solder joints corner. Based on creep strain energy density solder joint fatigue life equation is more accurate. Solder joint height, diameter and pads diameter affect solder joint fatigue life .
Keywords: WLCSP Package、finite element analysis、Creep strain、Creep strain energy density、Fatigue Life
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1集成电路封装的发展 1
1.2 WLCSP(晶圆级芯片封装技术) 3
1.3无铅钎料 4
1.4热疲劳对焊点可靠性的影响 7
1.5本文研究的主要内容和意义 7
1.6本章小结 7
第二章 WLCSP模拟的相关方法及理论 8
2.1有限元方法 8
2.2 有限元法的基本思想 8
2.3有限元法的发展与应用 8
2.4 ANSYS软件介绍 10
2.5 ANSYS有限元分析主要流程 10
2.6 Garofalo-Arrhenius 稳态本构方程 11
2.7 本章小结 12
第三章 有限元模型建立与参数选择 13
3.1 WLCSP封装模型 13
3.2 几何模型简化 13
3.3 选取材料和建立几何模型 13
3.4 单元选取与材料参数 17
3.5加载边界条件 17
3.6 本章小结 18
第四章 模拟结果与分析 19
4.1 蠕变程序的编写与输入 19
4.2 焊点在热循环条件下的应力应变分析 19
4.3 焊点疲劳寿命预测 21
4.4 本章小结 23
第五章 结构优化设计 24
5.1焊点高度对焊点疲劳寿命的影响 24
5.2无铅焊点直径对无铅焊点疲劳寿命的影响 24
5.3焊盘直径对无铅焊点疲劳寿命的影响 24
5.4 本章小结 26
结论 27
致谢 28
参考文献 29
热循环对无铅焊点性能影响研究第一章 绪论
1.1集成电路封装的发展
集成电路封装在电子学中有着至关重要的作用，同时也是半导体产业链中的核心环节，与工艺设计、电路制造有着同等重要的地位。集成电路封装具有保护芯片、重新分布I/O、连接、散热等功能，对提高电子器件可靠性有着至关重要的作用。
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