牛利刚
- 作品数：13 被引量：19H指数：2
- 供职机构：桂林电子科技大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西研究生教育创新计划更多>>
- 相关领域：电子电信电气工程一般工业技术理学更多>>
- QFN器件的热可靠性与散热分析
- 环氧模塑封/(EMC/)材料已广泛应用于微电子封装,为集成电路芯片提供机械支撑并保护集成电路芯片免受化学危害。EMC的力学行为不仅依赖于温度,而且还具有强烈的时间依赖性,只有正确地表征材料的粘弹性特性,才能在有限元分析中...
- 牛利刚
- 关键词：热应力
- 文献传递
- 基于析因实验设计的QFN热可靠性分析
- 2009年
- 在微电子封装器件的生产或使用过程中，由于封装材料热膨胀系数不匹配，不同材料的交界处会产生热应力，热应力是导致微电子封装器件失效的主要原因之一。本文采用MSC．Marc有限元软件，分析了QFNN件在回流焊过程中的热应力、翘曲变形、主应力及剪应力，并由析因实验哼殳计得到影响热应力的关键因素。研究表明：在回流焊过程中，QFN器件的最大热应力出现在芯片与粘结剂接触面的边角处；主应力和剪切应力的最大值也出现在芯片与粘结剂连接的角点处，其值分别为21．42MPa和-28．47MPa；由析因实验设计可知粘结剂厚度对QFN热应力的影响最大。
- 牛利刚
- 关键词：主应力剪切应力
- 底充胶固化工艺对低k倒装焊器件可靠性的影响被引量：1
- 2010年
- 利用四点弯曲实验测试了一组芯片(30片)的强度,使用威布尔统计模型描述了芯片失效率的分布,预测了在后续热循环过程中芯片的失效概率。通过有限元软件研究了底充胶固化工艺对芯片上方垂直开裂应力、焊点等效塑性应变及低k层最大等效应力的影响。结果表明:与未经固化的相比,底充胶固化工艺使得芯片的失效率从0.08%增大到0.37%,焊点的等效塑性应变增大约7倍,低k层的最大等效应力增大约18%。
- 赵明君杨道国牛利刚
- EMC材料特性参数对QFN器件热应力的影响被引量：2
- 2009年
- 利用动态机械分析仪测定环氧模塑封(EMC)材料随温度变化的杨氏模量;使用热机械分析仪测定EMC随温度变化的尺寸变化量,并拟合得到热膨胀系数。在实验数据的基础上,变动EMC的橡胶态杨氏模量、玻璃态杨氏模量、玻璃转化温度以及热膨胀系数,并使用有限元软件MSCMarc分别模拟其热应力,以此来分析材料特性参数对热应力的影响。结果表明:QFN器件的最大热应力出现在芯片、粘结剂和EMC的连接处;减小橡胶态或玻璃态的杨氏模量可以有效地减小热应力;增大玻璃转化温度或热膨胀系数,QFN器件的热应力都会有所增加。
- 牛利刚
- 关键词：热应力
- EMC材料特性对SCSP器件应力及层裂的影响被引量：2
- 2009年
- 利用动态机械分析仪测定环氧模塑封(EMC)材料的粘弹特性数据,使用有限元软件MSCMarc分别模拟了EMC材料粘弹性、随温度变化的弹性以及恒弹性三种情况下,SCSP器件在–55～+125℃的等效应力分布及界面层裂。结果表明:125℃和–55℃时最大等效应力分别出现在恒弹性模型、粘弹性模型顶层芯片的悬置区域;将EMC材料视为恒弹性性质时等效应力比粘弹性时大了15.10MPa;–55℃时EMC材料粘弹性模型中裂纹尖端的J积分值比恒弹性模型增长了45%左右,容易引起分层裂纹扩展。
- 牛利刚杨道国赵明君
- EMC材料参数对微电子封装器件热应力的影响被引量：2
- 2010年
- 利用动态机械分析仪测定环氧模塑封（EMC）材料的粘弹性数据,并用广义麦克斯韦模型表征了EMC材料的粘弹松弛特性;利用热机械分析仪获得了EMC材料在不同温度时的尺寸变化量,并通过线性拟合得到了EMC材料的热膨胀系数。使用有限元软件MSC Marc分别模拟了基于EMC粘弹性、弹性两种不同性质时,QFN器件在-55~＋125℃温度条件下热应力分布,并分析了热膨胀系数对热应力的影响。结果表明：QFN器件的最大热应力出现在粘接剂、芯片和EMC材料的连接处,有限元分析中EMC的材料性质和热膨胀系数会对热应力产生较大影响。
- 牛利刚杨道国李莉
- 关键词：热应力
- 基于析因实验设计的QFN热可靠性分析被引量：1
- 2009年
- 在微电子封装器件的生产或使用过程中,由于封装材料热膨胀系数不匹配,不同材料的交界处会产生热应力,热应力是导致微电子封装器件失效的主要原因之一。采用MSC.Marc有限元软件,分析了QFN器件在回流焊过程中的热应力、翘曲变形、主应力及剪应力,并由析因实验设计得到影响热应力的关键因素。研究表明:在回流焊过程中,QFN器件的最大热应力出现在芯片与粘结剂接触面的边角处;主应力和剪切应力的最大值也出现在芯片与粘结剂连接的角点处,其值分别为21.42MPa和-28.47MPa;由析因实验设计可知粘结剂厚度对QFN热应力的影响最大。
- 牛利刚
- 关键词：主应力剪切应力
- D2-FBGA热循环载荷下的结构参数优化
- 2009年
- 利用动态机械分析仪(DMA),测定环氧模塑封材料(EMC)的粘弹性数据;经过数据拟合处理,得到有限元仿真所需的相关参数。将D2-FBGA中芯片厚度、粘结剂厚度、部分EMC厚度及基板厚度作为优化参数,选用正交实验设计,建立了这四个参数的正交表;并用MSC、Marc,计算了D2-FBGA在热循环载荷下的热应力分布。通过统计软件stata,建立了最大等效应力与上述参数的关系的回归方程;分析了各个结构参数对器件最大等效应力的影响程度;使用单纯形法,得出一组最优结构参数及对应的最大等效应力值。结果表明:通过优化,器件的最大等效应力从90.58 MPa下降到66.84 MPa,优化效果明显。
- 赵明君杨道国牛利刚
- 关键词：正交实验设计热循环
- 基于芯片埋置技术的CiP可靠性分析
- 2010年
- 芯片埋置技术可以提高电子组装密度以及电子产品的可靠性,是微电子封装发展的趋势。建立了聚合物内埋置芯片(CiP)的有限元模型,分析了器件的最大等效应力、剥离应力以及总等效塑性应变,得到该结构容易失效的关键位置。采用修正Coffin-Manson公式对Cu引线的疲劳寿命进行了预测,并分析了Cu引线厚度对其寿命的影响。结果表明,Cu微孔与焊盘交界处的等效应力、剥离应力以及等效塑性应变较大,容易引起裂纹或分层;Cu引线的厚度对疲劳失效起着至关重要的作用,增加Cu引线厚度可以大幅度提高Cu引线的疲劳寿命。
- 牛利刚杨道国赵明君
- 晶圆尺寸级封装器件的热应力及翘曲变形被引量：7
- 2009年
- 晶圆尺寸级封装(WLCSP)器件的尺寸参数和材料参数都会对其可靠性产生影响。使用有限元分析软件MSCMarc,对EPS/APTOS生产的WLCSP器件在热循环条件下的热应力及翘曲变形情况进行了模拟,分析了器件中各个尺寸参数对其热应力及翘曲变形的影响。结果表明:芯片厚度、PCB厚度、BCB厚度和上焊盘高度对WLCSP的热应力影响较为明显。其中,当芯片厚度由0.25mm增加到0.60mm时,热应力增加了21.60MPa;WLCSP的翘曲变形主要受PCB厚度的影响,当PCB厚度由1.0mm增加到1.60mm时,最大翘曲量降低了20%。
- 牛利刚杨道国李功科
- 关键词：热应力翘曲变形
