【摘要】：電子產品運用于社會各領域,而其性能的提高得益于電子封裝技術的進步。BGA封裝技術成為目前芯片封裝行業(yè)中的主流。BGA封裝中焊點的可靠性對封裝領域尤為的重要。由于電子產品在使用過程中會受到周期性的振動,因此對焊點產生循環(huán)性質的機械應力。在電子產品的性能研究中,對BGA封裝中焊點進行剪切試驗是檢測焊點力學性能的重要方法之一。綜上所述,對BGA板級結構進行循環(huán)剪切加載研究焊點的力學行為具有非常重要的理論和實際意義。因此,本文采用有限元模擬軟件建立三維Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu BGA板級結構模型,研究在循環(huán)剪切條件下板級結構中焊點的力學行為。主要進行了以下工作:首先,通過改變循環(huán)剪切速率,研究了BGA板級結構在循環(huán)剪切作用下焊點的力學行為。分析結果表明板級結構中焊點的應力峰值略有不同。焊點的應力呈現(xiàn)出先快速增大到一定程度后平穩(wěn)增加的規(guī)律。隨著循環(huán)剪切速率的增大,焊點所受應力增幅加快,應力平臺變寬。BGA板級結構中焊點的等效塑性應變隨剪切速率的增加明顯增大,板級結構的整體抗循環(huán)剪切性能呈減弱趨勢。其次,通過改變板級結構中焊點的直徑,研究了循環(huán)剪切條件下BGA板級結構中焊點的力學行為。研究結果表明板級結構中焊點的應力峰值隨焊點直徑的增加而增大。在循環(huán)剪切過程中,板級結構中焊點的應力表現(xiàn)出先加速增長后平緩增加的規(guī)律。板級結構中焊點直徑愈小,焊點的屈服應力值愈小。焊點的塑性應變隨焊點直徑的增大而明顯降低,板級結構的整體抗循環(huán)剪切性能有所提高。最后,通過改變IMC的厚度,模擬了BGA板級結構循環(huán)剪切加載過程,對板級結構中焊點的力學行為進行分析。分析結果表明板級結構在循環(huán)剪切作用下,焊點的應力峰值隨著IMC厚度的增加而減小。板級結構中焊點的應力在循環(huán)剪切過程中呈現(xiàn)出加速階段和平穩(wěn)階段的規(guī)律。焊點的屈服應力隨IMC厚度的增加而減小。在循環(huán)剪切過程中,板級結構中焊點的塑性應變隨著IMC厚度的增加而增大,板級結構的整體抗循環(huán)剪切性能有所減弱。在循環(huán)剪切作用下BGA板級結構中焊點的應力應變分析表明易失效位置是相同的,該現(xiàn)象不隨剪切速率、焊點直徑和IMC厚度的變化而發(fā)生改變。在BGA板級結構中,靠近剛體第一列第三個焊點的應力最大,且應力集中區(qū)域為受力一側的下IMC處;同列中第一個焊點的塑性應變最大,且應變最大區(qū)域為上PCB板側。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN405

【相似文獻】

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1 門福錄;;砂土循環(huán)剪切液化的物理機制[A];中國土木工程學會第四屆土力學及基礎工程學術會議論文選集[C];1983年

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1 戴文勤;循環(huán)剪切載荷下BGA板級結構剪切性能的研究[D];哈爾濱理工大學;2016年

2 李鑫;BGA板級結構循環(huán)剪切條件下焊點的力學行為研究[D];哈爾濱理工大學;2017年

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本文編號：2540323