概述
發布時間:2012/4/25 19:14:51 訪問次數:811
熱疲勞失效的一個典型例子是倒裝焊器CY62256NLL-55ZXIT件與PCB板焊接互連模型。一個倒裝焊器件通過鉛一錫焊球與PCB板焊接互連。當溫度由環境溫度升高到一個較高溫度時,由于PCB板和器件的熱膨脹系數不同,PCB板膨脹大,其板上的焊點向外移,造成在焊球上的剪切應力;器件右半邊的焊球承受反時針方向的剪切應力,器件左半邊的焊球承受順時針的剪切應力;反過來,如果溫度由環境溫度降低到一個較低溫度時,由于PCB板和器件的熱膨脹系數不同,PCB板收縮大,其板上的焊點向內移,器件右半邊的焊球承受順時針的剪切應力,器件左半邊的焊球承受反時針的剪切應力。這種應力或應變的循環次數是有限度的,稱之為疲勞極限。超過疲勞極限,就會發生疲勞失效。疲勞失效是熱失效中最常見的失效。
電失效是指本質原因是電應力導致的失效,主要指電壓或電流過高、靜電放電、電遷移、電擊穿等失效。電路失效往往最終表現為電性能失效,但其原因多種多樣,應分析清楚本質原因,不可將所有失效簡單歸為電失效。
化學失效主要指由于電化學反應、材料間擴散、枝狀晶體生長鈍化學過程導致的失效,如腐蝕、金屬間擴散會導致通孔、互連線斷裂等。電化學失效過程往往與溫度、電壓和應力關系密切,在失效中呈現為共同作用的結果,需要綜合考慮。
顯然,如果能夠了解或清楚各種導致產品失效的失效機理,明白失效的根本原因,就可以有目的、有預見地設計和選擇材料以及制造工藝,使之能夠消除或者是限制失效發生的可能性。這實際上足可靠性設計和可靠性控制的根本出發點。如上文中提到的倒裝焊器件與PCB板焊接互連熱疲勞失效例中,可以采取以下措施改進設計和工藝:
①選擇熱膨脹系數接近的器件封裝材料和基板材料。
②控制焊點與中性點的距離,以減小應變。
③設計良好的散熱通道,減小溫度梯度。
④在器件和基板之間填充聚合物,以減小應變。
電失效是指本質原因是電應力導致的失效,主要指電壓或電流過高、靜電放電、電遷移、電擊穿等失效。電路失效往往最終表現為電性能失效,但其原因多種多樣,應分析清楚本質原因,不可將所有失效簡單歸為電失效。
化學失效主要指由于電化學反應、材料間擴散、枝狀晶體生長鈍化學過程導致的失效,如腐蝕、金屬間擴散會導致通孔、互連線斷裂等。電化學失效過程往往與溫度、電壓和應力關系密切,在失效中呈現為共同作用的結果,需要綜合考慮。
顯然,如果能夠了解或清楚各種導致產品失效的失效機理,明白失效的根本原因,就可以有目的、有預見地設計和選擇材料以及制造工藝,使之能夠消除或者是限制失效發生的可能性。這實際上足可靠性設計和可靠性控制的根本出發點。如上文中提到的倒裝焊器件與PCB板焊接互連熱疲勞失效例中,可以采取以下措施改進設計和工藝:
①選擇熱膨脹系數接近的器件封裝材料和基板材料。
②控制焊點與中性點的距離,以減小應變。
③設計良好的散熱通道,減小溫度梯度。
④在器件和基板之間填充聚合物,以減小應變。
熱疲勞失效的一個典型例子是倒裝焊器CY62256NLL-55ZXIT件與PCB板焊接互連模型。一個倒裝焊器件通過鉛一錫焊球與PCB板焊接互連。當溫度由環境溫度升高到一個較高溫度時,由于PCB板和器件的熱膨脹系數不同,PCB板膨脹大,其板上的焊點向外移,造成在焊球上的剪切應力;器件右半邊的焊球承受反時針方向的剪切應力,器件左半邊的焊球承受順時針的剪切應力;反過來,如果溫度由環境溫度降低到一個較低溫度時,由于PCB板和器件的熱膨脹系數不同,PCB板收縮大,其板上的焊點向內移,器件右半邊的焊球承受順時針的剪切應力,器件左半邊的焊球承受反時針的剪切應力。這種應力或應變的循環次數是有限度的,稱之為疲勞極限。超過疲勞極限,就會發生疲勞失效。疲勞失效是熱失效中最常見的失效。
電失效是指本質原因是電應力導致的失效,主要指電壓或電流過高、靜電放電、電遷移、電擊穿等失效。電路失效往往最終表現為電性能失效,但其原因多種多樣,應分析清楚本質原因,不可將所有失效簡單歸為電失效。
化學失效主要指由于電化學反應、材料間擴散、枝狀晶體生長鈍化學過程導致的失效,如腐蝕、金屬間擴散會導致通孔、互連線斷裂等。電化學失效過程往往與溫度、電壓和應力關系密切,在失效中呈現為共同作用的結果,需要綜合考慮。
顯然,如果能夠了解或清楚各種導致產品失效的失效機理,明白失效的根本原因,就可以有目的、有預見地設計和選擇材料以及制造工藝,使之能夠消除或者是限制失效發生的可能性。這實際上足可靠性設計和可靠性控制的根本出發點。如上文中提到的倒裝焊器件與PCB板焊接互連熱疲勞失效例中,可以采取以下措施改進設計和工藝:
①選擇熱膨脹系數接近的器件封裝材料和基板材料。
②控制焊點與中性點的距離,以減小應變。
③設計良好的散熱通道,減小溫度梯度。
④在器件和基板之間填充聚合物,以減小應變。
電失效是指本質原因是電應力導致的失效,主要指電壓或電流過高、靜電放電、電遷移、電擊穿等失效。電路失效往往最終表現為電性能失效,但其原因多種多樣,應分析清楚本質原因,不可將所有失效簡單歸為電失效。
化學失效主要指由于電化學反應、材料間擴散、枝狀晶體生長鈍化學過程導致的失效,如腐蝕、金屬間擴散會導致通孔、互連線斷裂等。電化學失效過程往往與溫度、電壓和應力關系密切,在失效中呈現為共同作用的結果,需要綜合考慮。
顯然,如果能夠了解或清楚各種導致產品失效的失效機理,明白失效的根本原因,就可以有目的、有預見地設計和選擇材料以及制造工藝,使之能夠消除或者是限制失效發生的可能性。這實際上足可靠性設計和可靠性控制的根本出發點。如上文中提到的倒裝焊器件與PCB板焊接互連熱疲勞失效例中,可以采取以下措施改進設計和工藝:
①選擇熱膨脹系數接近的器件封裝材料和基板材料。
②控制焊點與中性點的距離,以減小應變。
③設計良好的散熱通道,減小溫度梯度。
④在器件和基板之間填充聚合物,以減小應變。
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