铜带缠绕型焊柱装联结构的板级热-机械可靠性研究

• 作者: 吕晓瑞 林鹏荣 王勇 刘建松 杨俊
• 来源期刊: 电子与封装
• 关键词: 铜带缠绕型焊柱 温度循环 随机振动 装联结构可靠性
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 封装、组装与测试|Packaging & Assembly & Testing
• 页码范围: 24-31
• 页数: 8页
• 分类号: TG404
• 语种: 中文
• DOI: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.0313

摘要

陶瓷基板与印制电路板之间的热膨胀系数差异较大导致的热失配,和大尺寸、高质量带来的抗振动性能下降,是这类器件板级装联失效的主要原因.针对铜带缠绕型焊柱CCGA板级装联结构在温度循环和随机振动载荷下焊点的失效模式和失效机理进行研究.结果 表明,最大应力应变点出现在铜带与焊柱接触界面铜带边缘处,裂纹沿铜带缠绕方向的焊柱横截面向内扩展最终导致开裂.由于铜带和焊柱材料弹性模量性能差异较大,铜带与柱芯接触界面存在应力突变现象,器件长期使用过程中会出现焊柱与铜带剥离进而导致互连失效.铜带材质的选择、铜带与柱芯缠绕质量是影响铜带缠绕型焊柱高可靠应用的关键,铜带与焊柱间良好的冶金互连、铜带间隙充分的焊料填充是有效提高铜带缠绕型焊柱的抗热/机械性能的主要途径.