一、PBGA封装的可靠性研究综述（论文文献综述）
刘昭云[1]（2021）在《Sn3.0Ag0.5Cu粘塑性及POP封装热振可靠性研究》文中研究说明近年来,各种类型的电子封装产品都朝着微型化、高集成度和高可靠性的方向发展,POP堆叠式电子封装（Package On Package,简称POP）已经开始越来越广泛地应用到包括智能移动手机、智能平板电脑、车载芯片以及航空航天等各个领域之中。由于POP堆叠封装高集成性的结构特点,其本身对于温度变化与振动的载荷较为敏感,封装体在多数实际工况下又常常面对温度循环与振动载荷同时加载的情况,因此,热振情况下的POP堆叠封装可靠性问题亟需研究和讨论。本文通过恒温压缩试验确定了Sn3.0Ag0.5Cu（以下简称SAC305）焊料的Anand粘塑性本构模型参数,建立了三维POP堆叠封装的有限元模型,通过热循环与随机振动的直接耦合来分析不同载荷情况下随机振动、热循环后随机振动等对于POP堆叠封装的可靠性影响,为POP堆叠封装的优化和改良提供理论基础和科学指导。一、通过恒温压缩试验确定SAC305焊料的粘塑性本构模型:通过恒温压缩试验得到SAC305应力应变曲线,计算并确定不同温度、应变率下SAC305焊料的Anand本构模型参数,研究表明:粘塑性无铅焊料SAC305焊料具有明显的温度效应和应变率效应。相同条件下,屈服应力随温度升高而下降,随应变率升高而升高,且温度效应较应变率效应更为显着。二、POP堆叠封装进行热循环可靠性研究:根据上文得到的Anand粘塑性本构模型,使用ANSYS软件建立POP有限元模型,对POP堆叠封装进行热循环-结构耦合分析,分析热循环后POP堆叠封装中累积塑性应变和等效应力的分布情况,结果表明:热循环中焊点关键位置的Von Mises应力随着温度的变化呈现方向相反,同步变化的趋势,等效塑性应变则随温度变化而增加。三、POP堆叠封装热振动可靠性研究:分析高低温度、保温时间、温度变化率及热循环对POP堆叠封装随机振动的影响。随机振动时,焊点处的最大应力随温度的变化而变化,焊点最大应力值随温度增加而增加,高温下焊点最大应力可达到22.335MPa远大于低温下17.425MPa,高温状态下,温度变化对应力最大值的影响更加明显;焊点处最大应力随保温时间增加而减小,保温时间从300s增加到1500s时,高温下最大应力增幅0.114%大于低温下应力增幅0.003%,高温下保温时间对焊点最大应力的影响更加明显;温度变化速率的提升会导致随机振动时焊点的最大应力值下降,升降温速率从0.3K/s变为0.9K/s时,高温下的最大应力降低幅度0.076%,大于低温下的应力降低幅度0.054%,且高温下对升降温速率的变化更加敏感;热循环状态中随机振动时,焊点最大应力值随温度变化较大,高温状态下最大应力25.641MPa远大于低温下焊点应力5.304MPa,且高温状态下焊点应力分布受到热循环时热应力与热变形的影响,整体应力从集中在内圈焊点的中间部分转移到外圈焊点,应力分布发生改变。
姚冲[2]（2021）在《温度循环载荷下2.5D/3D封装互连结构可靠性数值模拟》文中研究指明高带宽、高集成度和高性能的电子行业需求使得2.5D/3D封装技术得到了快速发展,基于TSV（Through Silicon Vias）的2.5D/3D封装互连结构在带来体积尺寸减小、功耗降低等优势的同时也面对着热效应和结构可靠性的问题。本文基于ANSYS有限元仿真平台对2.5D/3D封装在温度循环载荷下的结构及焊点可靠性进行了研究,分别建立2.5D和3D封装结构模型并基于JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council）温度循环标准施加载荷进行仿真计算。研究了2.5D/3D封装结构在温度循环试验中的结构变形、应力应变的变化规律及焊点寿命,同时对比了2.5D封装结构有铅焊点和无铅焊点在温度循环条件下焊点的可靠性。研究结果表明:温度循环过程中,2.5D/3D封装结构由于热膨胀系数的差异发生周期性翘曲变形;升降温过程中,结构沿着Z向正负方向变形逐渐增大,在最低温和最高温变形达到较大值,发现两种结构在温度循环过程中变形幅度有较大的差异。封装结构的焊点等效应力和塑性应变呈现周期性变化,焊点在降温至最低温时刻等效应力最大,升温至最高温时刻塑性应变最大。两种封装结构应力应变水平危险焊点都处于下层最外侧焊点与基板连接界面处;两结构危险焊点应力水平相当而经过温度循环之后危险焊点累积塑性应变有明显差异,2.5D封装结构累积塑性应变更大;TSV的存在导致两种封装结构的芯片在温度循环过程中应力变化规律和数值存在较大差异,3D封装中芯片应力水平更高。预测焊点寿命发现3D封装结构中焊点在温度循环测试下寿命更高。分别研究对比了有铅焊料和无铅焊料互连的两个2.5D封装结构在温度循环载荷下的应力应变变化差异及寿命,发现焊点等效应力在温度循环过程中都表现出周期性变化,并且随着循环次数增加焊点最大等效应力也逐渐增加;同一封装结构中下层焊点应力大于上层焊点;对比两种封装结构,无铅焊点应力大于有铅焊点;循环加载结束后无铅焊点累积塑性应变小于有铅焊点。预测焊点寿命发现,有铅焊点互连的2.5D封装结构在温度循环测试中寿命更高。
刘婕[3]（2021）在《全SiC功率模块可靠性研究》文中认为随着第三代半导体技术的发展,碳化硅（SiC）作为其中重要代表,已在新能源发电、智能电网功率转换、交通电气化等领域得到广泛的应用和发展。特别是在10k V左右的中大功率场合,相较于传统的硅（Si）基绝缘栅双极型晶体管（Insulator Gate Bipolar Transistor,IGBT）模块,SiC基功率模块具有优良的高温、高频特性、良好的传热性能以及更小的功率损耗,逐渐成为了Si基器件的潜在替代品。其中全SiC功率模块的研究和开发备受关注,但高功率密度模块伴随的高失效率和低可靠性问题不容忽视。本课题从模块的封装可靠性角度研究全SiC功率模块可靠性问题。首先总结了目前提出的适合SiC功率模块的封装结构,然后建立了三种不同的双面散热封装结构以及SiC模块常用的商业封装结构的有限元模型,通过多物理场仿真的方法对它们的温度场、应变场和寿命情况作对比分析,并考察了不同结构的焊料层寿命情况。据研究结果显示,3D双面散热结构表现出了更高的热可靠性。在唯一热源模拟功率循环的情况下,不仅具有较低的结温而且芯片和焊料层的应力应变情况甚至优于单面散热结构近30%;在热循环下该结构焊料层的疲劳寿命情况也明显优于其它结构。为了进一步提高模块的运行稳定性,保证模块的热-电可靠性,本文改进了1.2k V/200A的3D双面散热封装结构布局,以减小封装结构内部的寄生电感。本设计是将芯片分别烧结在两个对称的直接覆铜陶瓷基板（Direct Bounded Copper,DBC）上,提供了同时发生在两个DBC上的换流回路路径,这样的方式有效的扩大了每个芯片的水平、垂直距离和相关散热面积,使得芯片之间的热耦合效应得到了很好的缓解。并且优化后的布局结构的最大换流回路上的寄生电感仅为1.56 n H,尽可能地降低了寄生电感对开关性能的不利影响。而且与原始布局设计相比,所提出的布局还将最高结温降低22%以上。本文对全SiC功率模块进行了可靠性研究。对比分析四种不同封装结构的可靠性情况,根据分析结果进一步优化封装结构的DBC布局。优化后的结构在可以大幅降低模块内寄生电感的同时还有效缓解了芯片间热耦合效应,这对后续先进封装结构的设计和优化提供了一定的参考。
黄姣英,曹阳,高成[4]（2020）在《微电子封装焊点疲劳失效研究综述》文中进行了进一步梳理微电子封装具有微型化、高密度、低成本和良好的电气性能的特点,焊点负责内部芯片与电路板间的电气和机械连接。由于生产设计过程中产生的缺陷或经受温度变化、振动和冲击等环境载荷,焊点易发生失效。本文总结了焊点常见的疲劳失效原因,X射线、染色分析等失效分析技术可以实现失效焊点的精准定位,便于分析失效原因。随后,总结了焊点疲劳寿命预测模型的应用和研究现状,比较了各模型优缺点及适用范围,可为微电子封装的可靠性分析与评估提供理论指导。
柴宗荣[5]（2020）在《典型热环境下微波组件连接工艺可靠性分析与提升设计》文中研究表明高频率、高密度、高可靠性已经成为电子装备的发展趋势,对于微波组件中模块间的组装互联的要求逐渐突出,微波组件作为电子装备的核心组成部分,其各项性能指标直接决定着电子装备的各项功能是否达标,这就对微波组件的可靠性提出了更高的要求,而连接部分失效造成的可靠性问题是微波组件失效的首要因素,作为应用最广泛、结构最典型的球栅阵列封装,其焊点热—力失效问题直接影响着整体封装的可靠性,从而影响电子装备的性能。目前国内外的研究大多都侧重于连接工艺的可靠性寿命预测,缺乏对于连接工艺结构参数与可靠性寿命之间的研究,对于提升连接工艺的可靠性研究,更是鲜有涉及。本文针对连接工艺结构参数与可靠性的关联强度展开分析,以典型连接工艺球栅阵列封装为研究对象,深入研究了球栅阵列封装的焊点形态,在热循环条件下,球栅阵列封装的焊点的应力应变分布情况及疲劳寿命;利用参数化建模方法开展正交试验,详细研究了球栅阵列封装结构参数与可靠性的关联强度;基于粒子群算法,针对危险焊点的应力应变值,进行球栅阵列封装的结构优化,提升其可靠性。主要工作如下:（1）以球栅阵列封装结构为研究对象,基于工程实际,分析了焊点的失效原理;利用最小能量原理,预测球栅阵列封装的焊点形态;针对球栅阵列封装的焊点在热循环条件下容易出现蠕变等特性,基于Anand统一本构模型,对焊点的力学特性进行了描述;并介绍了工程有限单元法和焊点的寿命预测理论。在分析了球栅阵列封装结构和边界条件的对称性后,对其结构进行简化,在ANSYS中建立了球栅阵列封装的切条模型,合理定义边界约束条件,施加温度循环载荷,对球栅阵列封装的危险焊点的应力应变值、力学特性等进行了分析,并基于焊点疲劳寿命预测理论,计算危险焊点的寿命为2145次循环,通过对比相关试验结果2574次,误差为16.66%,验证了有限元分析模型正确性。（2）为了分析在典型热环境下,球栅阵列封装结构参数对危险焊点的应力应变分布的影响,首先分析主流的参数化建模方法的优缺点,利用APDL语言建立了球栅阵列封装的参数化模型,以球栅阵列封装的参数化模型为研究对象,详细分析了PCB厚度、基板厚度、焊点厚度、焊球直径、焊球间距、焊盘厚度对于焊球应力应变分布的影响。设计正交试验,分析结构参数对焊球应力应变分布的影响,确定了结构参数与焊球应力应变分布之间的关联机理、关联强度,选择关键参数为:焊点直径、焊盘厚度,基板厚度、PCB板厚度,为后文进行结构优化设计奠定理论基础。（3）为了优化球栅阵列封装结构参数,减小其热环境下的应力应变值,提升其可靠性。对主流的优化方法及其各自优缺点进行研究,并基于第三章中球栅阵列封装结构参数与应力应变值之间的关联机理、关联强度、关键参数等结果,结合粒子群优化算法,提出利用MATLAB与ANSYS联合仿真的方法,分别针对危险焊点的等效应力、等效应变、等效应力与等效应变的加权和进行结构参数优化,利用得到的结构参数建立模型,施加热循环载荷进行仿真,与初始模型结果进行对比,分别提升了疲劳寿命8.39%,10.77%,13.79%,验证优化方法的有效性,得到针对热环境下球栅阵列封装结构参数的优化设计。
刘佳豪[6]（2020）在《焊点的多应力耦合模拟及可靠性分析》文中提出现代电子器件与产品的微型化和多功能化要求封装高密度化,导致封装中的焊点出现可靠性问题的概率大大增加。焊点作为芯片与基板之间的连接结构,既提供机械支撑,又有着电气连接的重要作用,焊点的寿命将直接影响电子产品的使用寿命。因此,对焊点可靠性与寿命的研究至关重要。在实际工作环境中,热应力、电应力和振动应力对焊点可靠性与寿命的影响较为显着。在温度循环条件下,由于与焊点相连的各部分材料热膨胀系数的差异,将产生热应力和热应变,从而造成封装体结构因为膨胀或收缩而产生翘曲,使得封装内各组件,尤其是焊点内产生变形,诱发裂纹的萌生与扩展,造成焊点的失效;当流经焊点的电流密度逐渐增大,将引发显着的电迁移现象,随着电子流的不断冲击,金属离子发生迁移,由于不同种类离子的迁移速度不同,在焊点的IMC层中会出现柯肯达尔空洞,将进一步恶化焊点的电学和力学性能,甚至导致焊点产生开路失效;当焊点处于振动环境中时,焊点的结构特征决定了各部位的力学约束程度各异,不同焊点中的应力模式、大小不一,使得焊点遭受到疲劳、剪切、拉伸等形式的载荷。而在多种应力的共同作用下,焊点的失效模式与失效机理将变得更加复杂,多应力的耦合将对焊点可靠性产生非常直接的影响。因此,针对热-电-振动应力耦合下的板级封装焊点,本文进行了有限元仿真研究,并据此进行了焊点的可靠性分析及寿命预测。主要内容如下:（1）研究了焊点在多应力条件下的典型失效模式和失效机理。明确了多应力环境中各应力与失效机理的相互关系,分析了多应力交互作用对焊点失效机理的影响。（2）研究了焊点在多应力耦合作用下的可靠性模拟方法。利用有限元建模与分析方法,研究在三种典型的应力场及多应力场耦合作用下,焊点中的应力应变特征。（3）研究了焊点的可靠性预计方法。根据有限元模拟与分析的结果,通过失效物理模型研究了与寿命特征量相关的可靠性预计方法,并对焊点在多应力耦合下的寿命进行了预测。
夏卓杰,张亮,熊明月,赵猛[7]（2020）在《有限元数值模拟在BGA/QFP/CCGA器件焊点可靠性研究中的应用》文中认为有限元数值模拟方法因其可以有效研究IC封装中无铅焊点的可靠性,被国内外专家学者所青睐,使得无铅焊点可靠性数值模拟成为IC封装领域的重要研究课题。综述了有限元法在球珊阵列封装（BGA）、方型扁平式封装（QFP）、陶瓷柱栅阵列封装（CCGA）3种电子器件无铅焊点可靠性方面的研究成果。浅析该领域国内外的研究现状,探究有限元方法在无铅焊点可靠性研究方面的不足及解决办法,展望无铅焊点可靠性有限元模拟的未来发展趋势,为IC封装领域无铅焊点可靠性的研究提供理论支撑。
常浩[8]（2019）在《纳米银浆的制备及其低温烧结互连应用的研究》文中认为随着半导体工业的发展,以SiC和为代表的第三代宽禁带半导体材料近年来在功率器件应用方面引起了高度重视,同时也对用于高功率密度器件的封装材料在高温服役和散热性能上提出了更高的要求,传统芯片互连材料如导电胶和合金焊料已不能够满足高温服役的需要。具有低温烧结、高温服役的纳米银浆是传统封装互连材料中最具有潜力代替者之一,纳米银浆的烧结温度与纳米银颗粒的尺寸以及有机物分解温度有关。目前,具有低温烧结、高温服役的纳米银浆的开发仍面临如下问题:大量制备粒径小于50 nm的纳米银颗粒的技术面临着很大的挑战、纳米银浆的有机体系低温下难以完全分解、纳米银浆烧结互连性能有待提高。针对以上封装互连的问题,本文系统研究制备了粒径小于50 nm的纳米银颗粒,对用于配制纳米银浆的有机体系进行筛选,然后对纳米银浆的烧结质量及性能进行了分析,并研究了封装互连的连接工艺以及接头强度与微观结构的关系。本文的主要研究内容如下:1.纳米银颗粒的可控制备。采用化学还原法还原AgNO3,通过探究不同的因素对纳米银颗粒粒径以及形貌的影响,从而制备出粒径小于50 nm的纳米银颗粒。使用SEM和XRD等仪器对纳米银的形貌和纯度进行表征,采用Nano Measurer软件对纳米银颗粒的粒径大小及分布进行测量统计分析。结果发现,当AgNO3浓度为0.1 mol/L、PVP浓度为0.15 mol/L时,制备出粒径在20-40 nm的纳米银颗粒。2.纳米银浆的制备及其低温烧结性能探究。采用制备的纳米银颗粒并确定纳米银浆的有机组成,从而制备出粘度适宜且具有一定流动性的纳米银浆。通过探究不同的烧结条件对纳米银浆烧结体质量的影响,结果发现,当粘接剂的含量约10 wt%、烧结温度为250℃、烧结时间为30 min时,纳米银浆的烧结体孔隙率仅为0.1%,颗粒尺寸在0.4-0.7μm之间。热导率达到161.45 W/m·K,电阻率低至8.73μ?·cm。3.纳米银浆烧结连接金属基板工艺及接头可靠性研究。采用三明治状的封装互连结构对纳米银浆封装互连的粘接性能进行探究,并研究不同的外界因素对互连接头的剪切强度的影响。结果发现,当粘接剂的含量约10 wt%、烧结温度为250℃、烧结时间30 min时,互连接头的剪切强度达到24.1 MPa,有机残留约1 wt%。
陶业卿[9]（2017）在《保护气氛回流SAC305无铅焊点的可焊性与温度循环可靠性研究》文中指出随着人们环保意识的增强及无铅化法规的强制颁布,表面组装技术（SMT）已经进入了无铅化时代,然而无铅焊料熔点高、润湿性差等特点对其组装工艺带来了很大挑战。另一方面,随着电子产品向小型化和轻量化方向发展,微型元器件的大量应用进一步增加了SMT组装的工艺难度。本论文针对无铅回流焊过程中焊料润湿性较差的问题,系统研究了回流工艺参数,特别是氮气保护回流对SAC305无铅焊点可焊性的影响,研究内容包括焊点的外观质量、显微组织、界面金属间化合物（IMC）及剪切强度等,还通过温度循环试验和有限元仿真的方法对焊点的温度循环可靠性进行了研究。主要研究结论如下:（1）回流气氛对无铅焊料的润湿能力有较大影响。空气条件下回流时,由于焊盘及焊料的严重氧化,导致焊点的润湿能力下降。而氮气保护条件下,焊料的润湿铺展能力和端子表面填充能力都得到提升,并且随着氮气中氧浓度的降低,提升效果也越来越明显。提高回流焊温度也可以增强焊料的润湿性能,但是在空气条件下回流时其增强效果并不明显。（2）与空气条件下回流相比,氮气保护回流焊提高了无铅焊点的可焊性。即氮气气氛中回流时,无铅焊点的外观色泽、填充饱满程度都有一定提升,并且降低了焊点内部的空洞率,从而使得焊点的剪切强度也增大。这些提升效果得益于氮气保护回流焊降低了焊点的氧化程度,从而改善了焊料的润湿能力。但是回流气氛对焊点界面IMC形貌没有明显影响。（3）SAC305无铅焊料与Cu焊盘之间形成的界面IMC为η-Cu6Sn5相,其形貌呈起伏不定的扇贝状。由于IMC形成主要受元素的扩散过程控制,因此回流温度对无铅焊点的界面IMC形貌有较大影响。随着回流峰值温度的提高,IMC层的厚度逐渐增加,焊点的剪切强度也呈增大趋势。（4）虽然氮气保护可以提升无铅焊点的可焊性,但是对于1206、SOIC-8等封装尺寸较大的元器件而言,在空气条件下回流也能够获得合格的焊点。氮气保护对01005微型元件的组装工艺显得十分必要,氮气中过低的氧浓度还会增加微型片式元件产生立碑缺陷的风险。空气气氛中回流微型细间距BGA器件时,由于焊点的塌陷程度相对较低,增加了其产生空洞和虚焊缺陷的风险,因此也建议在氮气气氛中进行微型细间距BGA器件的组装。综合考虑成本因素及保护效果,提出氮气保护回流气氛中最优氧浓度含量为1000 ppm。（5）温度循环试验（TCT）过程中,在周期性应力与温度的共同作用下,焊点的失效机制为疲劳和蠕变。随着TCT次数的增加,焊点界面IMC层的厚度也显着增加,其形貌从起伏不定的扇贝状变为较均匀的平直状,Cu6Sn5/Cu界面处生长了一层薄Cu3Sn相,IMC层中还出现了由不平衡扩散引起的Kirkendall空洞,降低了焊点的长期可靠性。有限元仿真的结果表明焊点形态对其温度循环可靠性也有较大影响。较大的托脚厚度和较饱满的焊料填充有利于提高片式元件焊点的温度循环可靠性;而瘦高型焊球形态也有利于提高BGA焊点的可靠性。
夏江[10]（2017）在《三维PoP封装的振动可靠性研究及疲劳寿命分析》文中研究说明便携式和航天军工电子产品快速的发展趋势和复杂的应用环境,使得电子产品的振动可靠性越来越受到业界的关注。作为应用最为广泛的三维封装技术之一,PoP（Package on Package）封装在广泛使用的同时也带来了大量可靠性问题。特别是随着PoP在便携式电子设备上的大量应用,其所受到的振动载荷呈逐渐增加趋势,振动可靠性问题也逐渐增多,现有的PoP振动可靠性研究不足以支撑其面临的日益复杂多变的应用环境。因此,深入研究振动条件下PoP的可靠性机理和PoP振动可靠性优化设计对PoP的广泛应用具有重要意义。本文以三维PoP封装为研究对象,开展了一系列不同条件下的振动疲劳试验,结合有限元仿真和材料微观界面分析,首次从PoP焊点振动载荷下的疲劳失效特性分析、疲劳寿命预测、疲劳可靠性的结构和工艺优化方面逐步深入地研究了PoP封装的振动可靠性,主要研究内容和成果如下:论文选择了典型的PoP封装结构,进行了PCB测试板的布线设计,并基于设计的夹具进行了模态试验和振动试验平台的搭建;通过网格划分理论,建立了测试PoP组件的三维有限元模型,并通过模态试验和有限元模态分析验证了有限元模型的正确性,为正确评价PoP封装振动可靠性奠定了基础。采用四点固支方式进行了正弦振动疲劳试验,结合失效分析及有限元数值仿真结果表明,底部封装的可靠性要明显弱于顶部封装,确认底部焊球中靠近PCB中心侧最外排拐角处的焊点为影响可靠性的关键焊点,焊点失效的重要机理之一为底部焊球承载的惯性质量大于顶部焊球,致使振动过程中底部焊球承受了较大的交变拉压应力作用,进而导致了底部焊球的最先失效,而PoP封装的堆叠过程中的多次回流引起的底部焊球IMC层的变厚及PoP特殊堆叠结构必然导致的初始封装翘曲则加速了振动载荷下底部焊球的失效,三者均对PoP封装失效产生了直接影响;失效焊点的裂纹萌生于焊球靠近封装一侧的颈部部位,并在振动作用下沿着焊球基体内及IMC层与焊球基体界面处扩展直至焊球完全断裂失效,断裂裂纹具有混合型的裂纹扩展路径,表明失效模式为既包含脆性断裂也包含韧性断裂的混合型断裂模式。利用有限元仿真分析,结合振动疲劳试验结果和二参数威布尔分布首次建立了PoP焊点的疲劳S-N特性曲线,并通过对比不同封装结构焊点的S-N曲线验证了本文曲线的可信度和正确性。除了PoP振动载荷不同于其他封装外,研究发现PoP焊点S-N曲线不同于其他封装的原因是PoP在组装过程中不可避免地会产生初始封装翘曲,而初始封装翘曲会引起了焊接残余应力,导致PoP封装的抗振性要弱于传统二维封装。基于随机振动疲劳试验和有限元仿真分析,在窄带随机振动疲劳寿命模型的基础上,依据微电子封装的特点引入修正系数λ进行修正,建立了适应于PoP焊点的更为精确的随机振动疲劳寿命预测模型,并与随机振动疲劳试验结果进行了对比分析,验证了模型的正确性;同时,基于两种算例,通过与三区间法及其他几种频域内寿命预测模型进行了对比分析,进一步验证了所建预测模型的精确度和适应性。从振动可靠性的结构优化设计角度出发,通过有限元数值模拟和田口试验法进行了PoP封装振动可靠性的结构优化设计。结果表明底部焊球高度对PoP封装振动可靠性影响最大,底部基板厚度和顶部焊球高度次之,封装尺寸对于振动可靠性影响最小。在指定的控制因子水平范围内底部焊球越高,振动可靠性越好,说明提高底部焊球高度是改善PoP封装振动可靠性的一种有效途径;结构优化设计后,体积平均等效应力?σ相比于初始默认设计降低了36.6%,表明结构优化设计对于PoP振动可靠性的提升有重要的作用。基于底部焊球为振动载荷下薄弱环节的事实,对不同底部填充工艺下PoP封装体振动可靠性进行了有限元仿真分析。结果表明不同填充模式下关键焊点的位置不同,且三种底部填充都能够有效地改善PoP的振动可靠性。对比不同底部填充方式的工艺成本和填充改善效果,从性价比角度出发可以确认边缘绑定是最佳填充加固方式。分析结果还表明底部填充将会对PoP振动载荷下底部和顶部封装失效的先后顺序产生影响,在完全填充条件下,顶部封装将可能先于底部封装失效,研究结果将对PoP封装的可靠性设计提供重要的参考。
二、PBGA封装的可靠性研究综述（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、PBGA封装的可靠性研究综述（论文提纲范文）
（1）Sn3.0Ag0.5Cu粘塑性及POP封装热振可靠性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 微电子封装简介 |
| 1.2.1 微电子封装发展历程 |
| 1.2.2 无铅焊料发展历程 |
| 1.2.3 POP堆叠封装简介 |
| 1.3 无铅焊料性能及微电子封装可靠性研究综述 |
| 1.3.1 无铅焊料力学性能研究 |
| 1.3.2 微电子封装热振可靠性研究 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 无铅焊料SAC305 恒温压缩试验 |
| 2.1 材料的非线性理论 |
| 2.2 实验设计 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.3.1 SAC305 应变率效应 |
| 2.3.2 SAC305 温度效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 确定Anand粘塑性本构模型参数 |
| 3.1 Anand粘塑性本构模型 |
| 3.2 Anand粘塑性本构参数求解理论分析 |
| 3.3 Anand粘塑性本构参数求解过程 |
| 3.4 计算结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 POP堆叠封装热循环有限元仿真分析 |
| 4.1 建立POP有限元模型 |
| 4.2 边界条件及载荷设定 |
| 4.3 热循环载荷下POP的有限元分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 POP堆叠封装热振动有限元仿真分析 |
| 5.1 POP堆叠封装的随机振动 |
| 5.2 温度变化对POP堆叠封装随机振动的影响 |
| 5.3 保温时间对POP堆叠封装随机振动的影响 |
| 5.4 温度变化率对POP堆叠封装随机振动的影响 |
| 5.5 热循环对POP堆叠封装随机振动的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间所取得的的学术成果 |
（2）温度循环载荷下2.5D/3D封装互连结构可靠性数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 2.5D/3D先进封装技术简介 |
| 1.2.1 2.5D/3D先进封装技术 |
| 1.2.2 传统封装与2.5D/3D TSV封装 |
| 1.3 2.5D/3D封装结构热机械可靠性研究现状 |
| 1.4 温度循环载荷下焊点可靠性国内外研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 可靠性测试方法及有限元模型建立 |
| 2.1 有限元分析理论 |
| 2.1.1 有限元法 |
| 2.1.2 ANSYS有限元仿真软件 |
| 2.2 焊点力学行为及本构模型 |
| 2.3 板级焊点模型建立 |
| 2.3.1 几何模型与网格划分 |
| 2.3.2 材料特性定义 |
| 2.3.3 边界条件及载荷施加 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 温度循环载荷下2.5D/3D封装结构对比分析 |
| 3.1 2.5D封装结构模拟结果及分析 |
| 3.1.1 结构翘曲变形及节点位移 |
| 3.1.2 焊点响应特征分析 |
| 3.1.3 焊点应变分析 |
| 3.2 3D封装结构模拟结果及分析 |
| 3.2.1 结构翘曲变形及节点位移 |
| 3.2.2 焊点响应特征分析 |
| 3.2.3 焊点应变分析 |
| 3.3 2.5D封装结构与3D封装结构对比分析 |
| 3.3.1 结构变形与节点位移分析 |
| 3.3.2 结构力学响应特征对比 |
| 3.3.3 焊点应变对比分析 |
| 3.3.4 焊点寿命对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 温度循环载荷下不同焊点可靠性研究 |
| 4.1 结构翘曲变形与节点位移 |
| 4.2 焊点响应特征对比 |
| 4.2.1 上层焊点应力对比分析 |
| 4.2.2 下层焊点应力对比分析 |
| 4.3 焊点应变对比 |
| 4.3.1 上层焊点应变对比分析 |
| 4.3.2 下层焊点应变对比分析 |
| 4.3.3 危险焊点应力应变迟滞环 |
| 4.4 焊点寿命对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）全SiC功率模块可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 功率器件 |
| 1.2.2 封装结构 |
| 1.2.3 封装材料 |
| 1.2.4 可靠性研究 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 温度场理论 |
| 2.1.1 热传递 |
| 2.1.2 温度场 |
| 2.1.3 热应力 |
| 2.2 Anand本构模型 |
| 2.3 疲劳寿命预测模型 |
| 2.4 半桥电路寄生参数分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 SiC功率模块封装结构热可靠性分析及寿命预测 |
| 3.1 有限元分析 |
| 3.1.1 ANSYS软件简介 |
| 3.1.2 ANSYS计算流程 |
| 3.2 SiC功率模块封装结构模型建立 |
| 3.2.1 模型简化 |
| 3.2.2 有限元模型建立 |
| 3.3 封装结构热可靠性分析 |
| 3.3.1 唯一热源循环下芯片结温 |
| 3.3.2 唯一热源循环下整体模型应力应变情况 |
| 3.3.3 热循环下芯片及焊料层应力情况 |
| 3.3.4 热循环下焊料层塑性应变情况 |
| 3.4 热循环下焊料层疲劳寿命预测 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 优化SiC功率模块封装结构布局 |
| 4.1 有限元分析 |
| 4.1.1 ANSYS Q3D Extractor软件简介 |
| 4.1.2 ANSYS Q3D Extractor计算流程 |
| 4.2 仿真模型建立 |
| 4.3 寄生电感提取与比较 |
| 4.4 开关动态特性对比 |
| 4.5 布局结构热分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（4）微电子封装焊点疲劳失效研究综述（论文提纲范文）
| 1 焊点疲劳失效原因 |
| 2 焊点失效分析技术 |
| 3 焊点的疲劳寿命预测模型 |
| 3.1 以塑性变形为基础的焊点疲劳寿命预测模型 |
| (1)Coffin-Manson方程 |
| (2)Engelmaier方程 |
| (3)Soloman模型 |
| 3.2 以蠕变变形为基础的焊点疲劳寿命预测模型 |
| (1)Kencht-Fox模型 |
| (2)Syed模型 |
| 3.3 以断裂力学为基础的焊点疲劳寿命预测模型 |
| (1)Paris模型 |
| (2)J积分模型 |
| 3.4 以能量为基础的焊点疲劳寿命预测模型 |
| (1)Akay模型 |
| (2)Darveaux模型 |
| 4 总结 |
（5）典型热环境下微波组件连接工艺可靠性分析与提升设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的与意义 |
| 1.3 国内外研究现状及发展动态分析 |
| 1.3.1 微波组件连接工艺仿真建模方法国内外研究现状 |
| 1.3.2 微波组件连接工艺可靠性国内外研究现状 |
| 1.3.3 微波系统可靠性的国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 典型热环境下BGA建模与仿真分析 |
| 2.1 BGA焊点形貌特征与力学特性描述 |
| 2.1.1 焊点失效原理分析 |
| 2.1.2 基于最小能量法的焊点形态预测 |
| 2.1.3 基于Anand模型的焊点物理参数描述 |
| 2.1.4 工程有限单元法 |
| 2.2 BGA模型建立与求解 |
| 2.2.1 焊点模型建立 |
| 2.2.2 对称切条模型建立 |
| 2.2.3 材料属性定义 |
| 2.2.4 单元选择与网格划分 |
| 2.2.5 边界条件与加载求解 |
| 2.3 BGA力学响应分析与寿命计算 |
| 2.3.1 切条模型整体分析 |
| 2.3.2 危险焊点的力学特性 |
| 2.3.3 焊点的应力应变关系曲线 |
| 2.3.4 焊点寿命预测理论 |
| 2.3.5 热疲劳寿命计算 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 BGA结构参数与可靠性影响机理分析 |
| 3.1 BGA参数化建模 |
| 3.2 BGA结构参数与可靠性关联分析 |
| 3.2.1 焊点直径对可靠性的影响 |
| 3.2.2 焊点高度对可靠性的影响 |
| 3.2.3 焊点间距对可靠性的影响 |
| 3.2.4 焊盘厚度对可靠性影响 |
| 3.2.5 基板厚度对可靠性影响 |
| 3.2.6 PCB板厚度对可靠性影响 |
| 3.3 BGA结构参数与可靠性关联分析 |
| 3.3.1 基于正交试验的关联机理研究 |
| 3.3.2 基于极差分析的关联强度分析 |
| 3.3.3 基于方差分析的关键参数筛选 |
| 3.4 BGA形性关联分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于粒子群优化算法与ANSYS联合仿真方法的BGA结构优化设计 |
| 4.1 优化方法简介 |
| 4.1.1 无约束优化算法 |
| 4.1.2 约束优化算法 |
| 4.1.3 智能算法 |
| 4.2 基于粒子群算法的MATLAB与ANSYS联合仿真方法 |
| 4.2.1 粒子群算法简介 |
| 4.2.2 基于粒子群算法的MATLAB与ANSYS联合仿真流程 |
| 4.3 球栅阵列封装结构参数优化 |
| 4.3.1 针对等效应力的球栅阵列封装结构参数优化 |
| 4.3.2 针对等效应变的球栅阵列封装结构参数优化 |
| 4.3.3 针对应力应变加权和的球栅阵列封装结构参数优化 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附录 |
（6）焊点的多应力耦合模拟及可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电应力对焊点可靠性影响的研究 |
| 1.2.2 热应力对焊点可靠性影响的研究 |
| 1.2.3 振动载荷对焊点可靠性影响的研究 |
| 1.2.4 多应力场耦合对焊点可靠性影响的研究 |
| 1.2.5 现有研究的不足 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 第二章 有限元仿真理论基础与基于失效物理的寿命模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 焊点材料的Anand统一本构模型 |
| 2.3 电应力下焊点的失效机理 |
| 2.3.1 电迁移原理 |
| 2.3.2 焊点电迁移失效模式 |
| 2.4 热应力理论与热疲劳寿命模型 |
| 2.4.1 热传递基本原理 |
| 2.4.2 焊点热疲劳寿命模型 |
| 2.4.3 焊点热疲劳寿命预测流程 |
| 2.5 焊点的随机振动有限元仿真理论基础 |
| 2.5.1 模态分析理论 |
| 2.5.2 随机振动求解 |
| 2.5.3 焊点随机振动疲劳寿命预测流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 热应力载荷下焊点的可靠性仿真与寿命预计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊点阵列模型的建立与求解 |
| 3.2.1 焊点阵列的模型建立 |
| 3.2.2 定义材料属性 |
| 3.2.3 单元选择 |
| 3.2.4 网格划分 |
| 3.2.5 边界条件与加载求解 |
| 3.3 焊点阵列的热应力响应分析 |
| 3.3.1 热循环载荷下焊点阵列的热应力响应 |
| 3.3.2 热循环载荷下危险焊点热应力特性 |
| 3.4 危险焊点的热疲劳寿命预测 |
| 3.4.1 PCB板厚度对危险焊点的热疲劳寿命影响 |
| 3.4.2 焊点高度对危险焊点的热疲劳寿命影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 热-电应力载荷下焊点的寿命预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊点在热-电耦合载荷下的寿命预测流程 |
| 4.3 焊点阵列的模型建立与求解 |
| 4.3.1 焊点阵列的模型建立 |
| 4.3.2 定义材料属性 |
| 4.3.3 单元选择与网格划分 |
| 4.3.4 边界条件与加载求解 |
| 4.4 焊点阵列的热-电响应分析与寿命预测 |
| 4.4.1 BGA焊点有限元模拟结果与寿命预测 |
| 4.4.2 穿孔插装焊点有限元模拟结果与寿命预测 |
| 4.4.3 表面贴装焊点的有限元模拟结果与寿命预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 随机振动载荷下焊点阵列的可靠性仿真与寿命预计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 焊点阵列模型的建立与求解 |
| 5.2.1 焊点阵列的模型建立 |
| 5.2.2 定义材料属性 |
| 5.2.3 单元选择与网格划分 |
| 5.2.4 边界条件与加载求解 |
| 5.3 焊点阵列的模态分析 |
| 5.4 焊点阵列的随机振动分析 |
| 5.5 焊点阵列的随机振动疲劳寿命预测 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 热-电-振动载荷下焊点阵列的可靠性分析与寿命预计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 热应力、电应力与振动应力共同加载下的寿命预计方法 |
| 6.2.1 热-电-振动耦合作用下的损伤叠加方法 |
| 6.2.2 热-电-振动耦合作用下的寿命预计流程 |
| 6.3 焊点阵列的有限元分析 |
| 6.3.1 热-电耦合作用下的焊点阵列响应分析 |
| 6.3.2 随机振动作用下的焊点阵列响应分析 |
| 6.4 焊点阵列的寿命预计 |
| 6.4.1 热-电耦合作用下危险焊点的损伤 |
| 6.4.2 随机振动作用下危险焊点的损伤 |
| 6.4.3 热-电-振动耦合作用下焊点阵列的寿命 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）有限元数值模拟在BGA/QFP/CCGA器件焊点可靠性研究中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 常见IC封装无铅焊点可靠性研究进展 |
| 2.1 BGA元器件无铅焊点可靠性研究 |
| 2.2 QFP元器件无铅焊点可靠性研究 |
| 2.3 CCGA元器件无铅焊点可靠性研究 |
| 3 展望 |
| 3.1 材料本构模型 |
| 3.2 模型的构建 |
| 3.3 载荷的加载 |
| 4 结论 |
（8）纳米银浆的制备及其低温烧结互连应用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 电子封装互连材料 |
| 1.1.1 无铅焊料 |
| 1.1.2 导电胶 |
| 1.1.3 纳米银浆低温烧结技术 |
| 1.2 纳米银浆概述 |
| 1.2.1 纳米银浆的组成分析 |
| 1.2.2 纳米银低温烧结机理 |
| 1.2.3 纳米银颗粒的制备 |
| 1.3 纳米银浆烧结体性能研究 |
| 1.3.1 导热性能 |
| 1.3.2 粘接性能 |
| 1.3.3 服役稳定性能 |
| 1.4 选题依据及主要内容 |
| 第2章 纳米银颗粒的可控制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器设备 |
| 2.2.2 测试及分析方法 |
| 2.3 不同影响因素下纳米银颗粒的制备 |
| 2.3.1 不同保护剂下纳米银颗粒的制备 |
| 2.3.2 不同PVP浓度下纳米银颗粒的制备 |
| 2.3.3 不同还原剂下纳米银颗粒的制备 |
| 2.3.4 不同反应时间下纳米银颗粒的制备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 纳米银浆的制备及其低温烧结性能探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与仪器 |
| 3.2.2 测试与表征 |
| 3.3 纳米银浆的制备 |
| 3.4 纳米银浆的热性能分析 |
| 3.5 纳米银浆低温烧结性能探究 |
| 3.5.1 纳米银浆烧结质量的影响因素 |
| 3.5.2 纳米银浆烧结体成分分析 |
| 3.5.3 纳米银浆烧结体导电性能测试 |
| 3.5.4 纳米银浆烧结体导热性能测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 纳米银浆烧结连接金属基板工艺及接头可靠性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 烧结互连试样的制备 |
| 4.3 烧结工艺对接头强度的影响 |
| 4.3.1 烧结温度对互连接头剪切强度的影响 |
| 4.3.2 烧结时间对互连接头剪切强度的影响 |
| 4.3.3 外加压力对互连接头剪切强度的影响 |
| 4.4 烧结互连结构断面的微观形貌分析 |
| 4.4.1 铜基板/镀银层断面分析 |
| 4.4.2 镀银层/烧结纳米银层断面分析 |
| 4.4.3 烧结银层内部断面分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）保护气氛回流SAC305无铅焊点的可焊性与温度循环可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 焊接在微电子封装中的应用 |
| 1.1.1 焊料的应用 |
| 1.1.2 元器件的焊接方法 |
| 1.2 SMT概述 |
| 1.2.1 SMT的发展背景 |
| 1.2.2 SMT的技术优势 |
| 1.3 SMT组装工艺 |
| 1.3.1 SMT组装材料 |
| 1.3.2 SMT组装工艺 |
| 1.4 无铅回流焊 |
| 1.4.1 电子组装的无铅化背景 |
| 1.4.2 Sn-Ag-Cu无铅焊料 |
| 1.5 保护气氛对无铅焊点可焊性的影响 |
| 1.5.1 保护气氛的选择及其可行性 |
| 1.5.2 氮气保护对焊料润湿能力的影响 |
| 1.5.3 氮气保护对焊点可焊性的影响 |
| 1.5.4 保护气氛中氧浓度的优化 |
| 1.5.5 表面贴装焊点的可接受性 |
| 1.6 焊点的温度循环可靠性 |
| 1.6.1 焊点的服役环境 |
| 1.6.2 焊点温度循环可靠性的研究方法 |
| 1.7 本论文的研究意义及主要研究内容 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 无铅焊点的制备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 回流焊接工艺 |
| 2.2 温度循环试验 |
| 2.3 无铅焊点的表征与分析方法 |
| 2.3.1 表面形貌分析 |
| 2.3.2 微观结构分析 |
| 2.3.3 导电性能测试 |
| 2.3.4 力学性能测试 |
| 2.4 有限元仿真 |
| 第三章 无铅焊料在保护气氛中的润湿行为及界面反应 |
| 3.1 商业SAC305 焊膏的评估与筛选 |
| 3.1.1 桥连实验 |
| 3.1.2 热重分析实验 |
| 3.1.3 无铅焊膏的表征 |
| 3.2 无铅焊料的润湿行为 |
| 3.2.1 润湿问题的提出 |
| 3.2.2 可焊性测试方法 |
| 3.2.3 铺展面积法 |
| 3.2.4 填充高度法 |
| 3.2.5 影响焊点润湿行为的因素 |
| 3.3 无铅焊点的界面反应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 保护气氛回流无铅焊点的可焊性 |
| 4.1 回流气氛对无铅焊点可焊性的影响 |
| 4.1.1 未贴装元器件焊点的可焊性 |
| 4.1.2 贴装元器件焊点的可焊性 |
| 4.2 回流温度对无铅焊点可焊性的影响 |
| 4.2.1 回流温度对焊点界面组织的影响 |
| 4.2.2 回流温度对焊点剪切强度的影响 |
| 4.3 微型01005 片式元件的可焊性 |
| 4.3.1 01005微型元件可焊性概述 |
| 4.3.2 回流气氛对01005 微型元件可焊性的影响 |
| 4.3.3 贴放精度对01005 微型元件可焊性的影响 |
| 4.4 细间距BGA器件的可焊性 |
| 4.4.1 BGA封装概述 |
| 4.4.2 回流气氛对BGA97 焊点可焊性的影响 |
| 4.4.3 BGA焊点的界面IMC |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 无铅焊点的温度循环可靠性 |
| 5.1 温度循环试验对焊点可靠性的影响 |
| 5.1.1 温度循环试验对焊点外观形貌的影响 |
| 5.1.2 温度循环试验对焊点显微组织的影响 |
| 5.1.3 温度循环试验对焊点界面形貌的影响 |
| 5.1.4 温度循环试验对焊点表面锡晶须生长行为的影响 |
| 5.1.5 温度循环试验对焊点剪切强度的影响 |
| 5.2 温度循环载荷下焊点的失效机理 |
| 5.3 焊点形态对其温度循环可靠性的影响 |
| 5.3.1 有限元模型的建立 |
| 5.3.2 材料参数的选择 |
| 5.3.3 Anand模型及其参数 |
| 5.3.4 载荷与边界条件 |
| 5.3.5 不同形态01005 焊点的温度循环可靠性 |
| 5.3.6 不同形态BGA97 焊点的温度循环可靠性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 本论文的主要结论 |
| 6.2 本论文的主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果及已获荣誉 |
| 致谢 |
（10）三维PoP封装的振动可靠性研究及疲劳寿命分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微电子封装技术概述 |
| 1.2.1 微电子封装技术 |
| 1.2.2 微电子封装技术的发展及趋势 |
| 1.3 堆叠封装（PoP）技术 |
| 1.4 振动条件下封装可靠性研究 |
| 1.4.1 封装可靠性 |
| 1.4.2 振动可靠性研究现状 |
| 1.5 论文的研究目的及方法 |
| 第二章 振动试验设计及有限元建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验样品 |
| 2.3 试验平台搭建 |
| 2.3.1 振动夹具设计 |
| 2.3.2 失效监测系统 |
| 2.3.3 模态试验平台搭建 |
| 2.3.4 振动试验平台搭建 |
| 2.4 有限元建模分析 |
| 2.4.1 有限元方法及ANSYS软件简介 |
| 2.4.2 有限元模态分析基础理论 |
| 2.4.3 有限元模型的建立及网格划分 |
| 2.4.4 模型验证及模态试验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 振动条件下PoP焊点失效行为及疲劳特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 振动条件下焊点失效分布统计及分析 |
| 3.2.1 线性扫频分析 |
| 3.2.2 焊点失效统计和关键焊点分析 |
| 3.3 失效机理分析 |
| 3.4 裂纹的起源与扩展机理讨论 |
| 3.5 疲劳特性S-N曲线研究 |
| 3.5.1 PoP封装焊点S-N曲线的建立 |
| 3.5.2 不同封装结构S-N曲线对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 随机振动条件下Po P焊点的疲劳寿命预测模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 随机振动基础理论 |
| 4.2.1 随机振动和功率谱密度 |
| 4.2.2 功率谱的谱参数 |
| 4.2.3 幅值概率密度函数 |
| 4.3 频域内疲劳寿命估算方法 |
| 4.3.1 疲劳累积损伤法则 |
| 4.3.2 频域内疲劳寿命的获得 |
| 4.4 基于应力功率谱的疲劳寿命预测模型 |
| 4.4.1 随机振动下疲劳寿命预测模型的建立 |
| 4.4.2 疲劳寿命预测结果分析 |
| 4.5 不同疲劳寿命预测模型的评述和比较 |
| 4.5.1 三区间法和几种常用频域寿命预测模型 |
| 4.5.2 不同疲劳寿命预测模型的对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于田口试验法的PoP振动可靠性优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 田口试验法的基本理论 |
| 5.2.1 田口试验法的基本原理 |
| 5.2.2 田口试验法的主要工具 |
| 5.3 基于数值模拟的田口试验设计 |
| 5.3.1 田口试验准备 |
| 5.3.2 品质因子 |
| 5.3.3 控制因子和水平 |
| 5.3.4 正交试验结果 |
| 5.4 结果讨论与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 底部填充对PoP振动可靠性的影响研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 底部填充技术 |
| 6.2.1 底部填充技术简介 |
| 6.2.2 底部填充工艺及作用 |
| 6.3 底部填充后PoP振动可靠性的有限元分析 |
| 6.3.1 不同填充工艺下的有限元模型 |
| 6.3.2 随机振动有限元分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、PBGA封装的可靠性研究综述（论文参考文献）
- [1]Sn3.0Ag0.5Cu粘塑性及POP封装热振可靠性研究[D]. 刘昭云. 太原科技大学, 2021
- [2]温度循环载荷下2.5D/3D封装互连结构可靠性数值模拟[D]. 姚冲. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [3]全SiC功率模块可靠性研究[D]. 刘婕. 天津工业大学, 2021(01)
- [4]微电子封装焊点疲劳失效研究综述[J]. 黄姣英,曹阳,高成. 电子元件与材料, 2020(10)
- [5]典型热环境下微波组件连接工艺可靠性分析与提升设计[D]. 柴宗荣. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]焊点的多应力耦合模拟及可靠性分析[D]. 刘佳豪. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [7]有限元数值模拟在BGA/QFP/CCGA器件焊点可靠性研究中的应用[J]. 夏卓杰,张亮,熊明月,赵猛. 电子与封装, 2020(02)
- [8]纳米银浆的制备及其低温烧结互连应用的研究[D]. 常浩. 中国石油大学(北京), 2019(02)
- [9]保护气氛回流SAC305无铅焊点的可焊性与温度循环可靠性研究[D]. 陶业卿. 上海交通大学, 2017(08)
- [10]三维PoP封装的振动可靠性研究及疲劳寿命分析[D]. 夏江. 华南理工大学, 2017(06)