BGA(Ball Grid Array,球狀引腳柵格陣列)和SMT(Surface Mount Technology,表面安裝技術)等電子封裝技術適應了電子產品對功能、性能、集成度、尺寸縮小的需求,但是隨著電路板上的引腳密度增大、間距縮小及封裝尺寸下降,電子產品可靠性受到的影響頗深。隨著焊點尺寸的減小、焊點低鉛化甚至無鉛化的發(fā)展趨勢,焊點越來越容易出現(xiàn)缺陷,為了封裝技術更快的發(fā)展,對焊點缺陷進行檢測和可靠性評估就相當重要。目前,針對焊點的可靠性評估大致有以下3個方面:焊點失效過程中裂紋的產生以及擴展規(guī)律、焊點的壽命預測、不同封裝結構以及材料參數(shù)對焊點壽命的影響。本文主要討論基于溫度循環(huán)的焊點疲勞壽命預測方法研究,此時壽命即焊點疲勞破壞前經歷的熱循環(huán)數(shù),文中以小尺寸或者微尺寸BGA和SMT封裝焊點為研究對象,在分析和總結各種壽命預測方法和模型的基礎上提出基于脈沖渦流熱成像技術對焊點進行疲勞壽命預測的方法。本文研究內容如下:1.考慮熱-力耦合對焊點進行疲勞壽命預測的建模仿真研究。建立焊點模型,通過對裂紋焊點進行仿真研究,分析焊點壽命隨裂紋長度、寬度及裂紋位置變化的規(guī)律,并分析影響焊點疲勞壽命的主要因素。2.考慮電磁熱等基于ECPT(Eddy Current Pulsed Thermography,渦流脈沖熱成像)對焊點建模仿真。根據ECPT缺陷檢測的原理,分別分析不同裂紋長度、不同裂紋寬度及不同裂紋位置的情況下,焊球裂紋對焊球頂端面溫度的影響,并分析裂紋與焊點頂端面溫度的關系。3.搭建渦流脈沖熱成像實驗系統(tǒng),進行實驗驗證。分別對不同裂紋長度的BGA和SMT封裝焊點進行缺陷檢測實驗,結合圖像處理算法如對焊點檢測的熱圖像進行分析處理,以減少實驗中各種因素(如提離)的影響,并分析裂紋長度和焊點頂端面溫度或溫度差的關系。本文以BGA和SMT兩種封裝類型的焊點為對象,進行仿真和實驗研究,結果表明基于ECPT通過提取焊點熱圖像頂端面溫度及其分布來評估BGA焊點壽命的方法具有可行性,而對SMT焊點來說,還有待進一步的研究。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TG40;TP391.41
【部分圖文】：

電子科技大學碩士學位論文 QFP 封裝多，但引腳間距明顯增大，因此組裝相同的情況下，可減少 30%以上的封裝尺寸；他封裝方式， BGA 功耗增加，但可用可控塌陷而改善它的電熱性能；FP 減少 1/2 以上，重量減輕 3/4 以上；減小，信號傳輸延遲小，使用頻率大大提高；共面焊接，可靠性高；裝仍與 QFP、PGA 一樣，占用基板面積過大。

圖 1-1 BGA 封裝結構示意圖裝通過回流焊工藝，按照陣列形式分布制作球形引腳作形而非針形、片形或線性引腳，是為了和器件的結構不同 BGA 封裝主要分為三種[6]。球柵陣列（Ceramic Ball Grid Array）：出現(xiàn)時間最早，料是陶瓷，使用密封焊料將金屬蓋板焊接在基板上，保護作用。它的優(yōu)點為高可靠性、高共面性、高成形密度。缺點為容易造成熱失配、焊球不易對準及高封

圖 1-3 TBGA 封裝結構球柵陣列（Plastic Ball Grid Array）：PBGA 封裝采用為焊接材料。焊球和封裝體不需要額外的焊接即可連接。它的優(yōu)點是不易造成熱失配、共面性要求低、對準率其缺點為對濕氣敏感，不適用于對氣密性和可靠性要圖 1-4 PBGA 結構圖封裝
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本文編號：2835933