BGA无铅焊点蠕变行为研究.doc


BGA 无铅焊点蠕变行为研究#
柴駪,安兵**
(华中科技大学材料学院,湖北省武汉市 430074)
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摘要:为了分析 SAC305 无铅焊料的可靠性,对 BGA 封装结构下的剪切和压蠕变行为进行
了实验。通过自主研发高精度蠕变主研发测试装置,采用交叉“十字型”样品以消除结构内
应力。研究表明,面阵列封装在绝热蠕变条件下的蠕变机制主要是位错攀移机制。
关键词:倒装芯片;蠕变;无铅焊料;SAC305;球栅阵列;
中图分类号:10-1033/N
Creep Behavior of Flip-Chip Solder Bumps in Ball Grid
Array
CHAI Shen, AN Bing
(Material School,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074)
Abstract: This project aimed to SAC305 the reliability of the lead-free solder bumps and BGA
package structure of the shear pressive creep behavior conducted
self-developed high-precision creep test device,this project used a shape of cross to eliminate the
intrinsic stress in the found that the creep mechanism of the area array package under
the environment of thermal insulation are mainly the dislocation climb mechanism.
Key words: Flip-chip;Creep;Lead-free solder;SAC305;Ball Grid Array;
0 引言
在电子信息产品的微型化、低成本、多功能、便携式以及高可靠性的要求下,微电子封
装技术不断创新,导致面阵列技术的发明,实现了继表面贴装技术后的又一次封装技术革命,
倒装芯片(FC, Flip-Chip)及其它面阵列封装技术,如球栅阵列技术(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)
以其互连密度高,良好的高频性能,具有自我对准(self-alignment)的性质、引脚无共平面
(coplanarity)的优点,在微电子封装中得到广泛应用,成为芯片封装技术和表面贴装技术走
向微小化时的技术主流。FC 封装技术具有超细间距、高密度和小体积等特点,它通过低温
合金焊料凸点使得 IC 表面的面阵列 I/O 微凸点与基板进行冶金的微互连,进而增强了 IC 封
装的电性能、机械性能和可靠性[1]。
金属在长时间恒温及恒应力作用下,即使应力小于屈服强度,也会缓慢地产生塑性变形
的现象称为蠕变。蠕变对材料的熔化温度非常敏感,当归一化温度 Th 高于 时,