左 标,李妍龙,刘俊夫

当前高密度FC工艺的载板主要来源于有机多层载板和陶瓷载板两大类，这两类载板在线条材质及制备工艺上存在本质差异，使得FC微焊点在复杂工况下的环境适应性、服役稳定性表现出显著区别。目前针对这两类载板倒装微焊点的失效机理和可靠性对比研究鲜有报道，为此本文针对ABF与AlN两种不同载板，对其倒装芯片微焊点的互联结构和可靠性差异开展研究。采用有限元仿真与试验相结合的方式，研究不同载板对FC微焊点的应力应变分布的影响规律，揭示不同载板FC微焊点的微观结构及其在环境服役过程中的演化规律。研究发现载板材料属性差异改变了微焊点热应力分布状态，进而造成 IMC生长、裂纹萌生扩展行为不同，最终形成两类载板焊点可靠性的差距。

倒装微焊点；有限元仿真；温度循环；SEM

[1] 刘佳欣,彭洋,胡剑雄等.耐高温微系统气密封装技术及高温可靠性研究[J].中国科学,2023,53(4):803-814. [2] 尚拴军,崔凯,赵亚涛等.微小互连高度对倒装芯片组装焊点显微组织及力学性能的影响[J].电子元件与材料,2019,38(4):37-41. [3] Yuji Okada,Atsushi Fuji.Reliability Simulation with the Finite Element Analysis(FEA)of Redistribution Layer in Fan-out Wafer Level Packaging,Journal of Photopolymer Science and Technology,2020,33(2):171~176. [4] 李祝安,朱思雄,周立彦等.大尺寸气密性陶瓷封装盖板可靠性数值模拟[J].仿真建模与分析,202,39(3):6-10. [5] 翟鑫梦.倒装芯片互连焊点可靠性研究[D].上海应用技术大学,2022. [6] 许利伟.倒装芯片微凸点焊工艺研究及焊点应变有限元仿真[D].大连理工大学,2016. [7] 张伟,祝名,李培蕾等.微系统发展趋势及宇航应用面临的技术挑战[J].电子于封装,2021,21(10):3-11. [8] 王剑峰,袁渊,朱媛,张振越.扇出型 BGA 封装的焊球疲劳寿命研究[J].仿真建模与分析,2022,40(4):74-80. [9] 刘培生,杨龙龙,刘亚鸿.塑封倒装焊焊点开裂分析及改善研究[J].电子与封装,2023,23(2):1-4. [10] 王海燕,石永华,崔国涛等。BGA 焊点 SAC305/ENEPIG/Cu 界面反应演化及力学性能的尺寸效应[J].材料热处理学报,2023,44(8):211-218. [11] 高超,黄春跃,梁颍等.功率循环载荷下 BGA 焊点应力与应变分析[J].焊接学报,2023,(7):63-70. [12] 陈亚军,肖泽文,王文平.基于随机振动和温度循环寿命预测的 BGA 焊点尺寸优化[J].中国测试,2023-08-04.

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