ANSYS的PBGA电子元器件结构优化设计(2)
随着光电子产业、微电子工业的飞速改变，为封装技术的开拓创造了很多机遇和挑战，将以前不肯能的事情化为可能。各种先进的封装技术像潮水般涌来，如MCM、BGA、CSP、WLP、FCIP、SIP等。21世纪是纳米电子的时代，电子封装技术已经成为21世纪应用最广、发展最快的技术，PBGA封装技术则面临着技术与发展的双重挑战。
其中，PBGA电子元器件的结构优化是重中之重，需要采用ANSYS软件进行有限元分析，用数值模拟焊点可靠性。本次毕业设计的模拟部分，就是使用了ANSYS软件。ANSYS软件在大二的下学期学习过，学习时间很短，所以只是了解了基本的操作。但经过本次设计我掌握了该软件不少的深层功能。过程虽然艰辛，但很好地锻炼了本人的分析能力、动手能力和创新能力。
基于本人认知、知识有限，经验、实践不足，在论文的书写过程中肯定会存在一些不足和错误之处，希望老师能够指出错误并给本人一些建议性的指导。
第1章 绪论
1.1 研究意义
塑料球栅阵列封装(PBGA)的优点主要就是材料易得成本低、材质质量轻，所以在GBA封装技术中，选择PBGA作为封装形式的生产厂商越来越多。但是在PBGA工作的过程中，PBGA 电子元器件在不同温度下会有不同的变化，各电子元器件线膨胀系数有较大的差异，温度变化产生的温度环会在焊点处产生应变应力而且会越积越多，这样会使得焊点形变，甚至失效。随着PBGA封装技术的发展，电子元器件的微型化，其中起着重要作用的焊点也越来越小，但焊点承受的载荷缺越来越高。焊点，它作为电气连接及支撑器件，只要被破坏，从小到大，多多少少最后都会导致整个封装结构被破坏。因此PBGA电子封装的可靠性分析重点就是研究焊点的可靠性。采用ANSYS软件对焊点的可靠性进行有限元分析及数值模拟的方法，完美地解决了以往解决不了的问题，还有助于减少成本、节约时间。通过ANSYS软件的数值模拟，可以把PBGA电子元器件中的应力应变进行简化，通过软件处理直接明了的得到焊点的应力值，进而与理论计算和ANSYS有限元分析的结果进行比较。为此，需要学习使用ANSYS软件进行有限元模拟分析，建立模型进行参数选择及调整。
1.2 研究内容及发现成果
如今电子产品飞速发展，人们对电子产品的要求越来越高，芯片尺寸越小越好，功能越多越好。而焊点的质量与可靠性很大程度决定了该产品的质量。又由于全球气候问题，全球环境需要保护，人们渐渐意识到环境的重要性，无铅焊点这一理念毫无疑问的成为了最热门的问题。但由于无铅化技术的不成熟，实际焊接时各种参数或多或少会有误差，再加上焊料的差异很容易给焊点可靠性问题带来新的难题。电子元器件在使用时会发热，热量传递到焊点，焊点作为连接基板和芯片的的散热通道，在这热量传递中就会发生应力应变。每一次使用电子产品，焊点都会受到应力应变导致发生形变。时间一长，焊点就会断裂，使得信号无法通过焊点而传递，此时电子产品就可以宣告失效了。因此焊点的可靠性研究已得到了普遍重视，尤其是航天机械和军用机械等应用性场合。
焊点是PBGA结构中最薄弱也是最重要的地方，可谓是要害之处。一件电子产品的质量保证，百分之七十都是以焊点为基础的。所以要对PBGA电子元器件结构进行优化设计，就必须要针对焊点的可靠性来讨论。