焊盘尺寸对PBGA组装板可靠性的影响

研究了焊盘尺寸对氮气再流焊ＰＢＧＡ组装板可靠性的影响。氮气保护再流焊炉内的氧含量可低至５×１０－５。对ＰＢＧＡ组装板的焊点进行了拉伸试验、弯曲疲劳试验以及热冲击疲劳试验。结果表明：经氮气保护再流焊组装的ＰＢＧＡ板其焊点的各项性能均比无保护的ＰＢＧＡ组装板好。当ＰＣＢ板焊盘直径等于ＰＢＧＡ基底焊盘直径时,其焊点有最好的性能。     

低Ag无铅焊膏板级封装部件的可靠性研究

针对低Ag无铅焊膏的市场需求,研制开发了一种新型低Ag无铅焊膏（WTO-LF3000 SAC0307）。研究了这种低Ag无铅焊膏的印刷性和回流焊工艺适应性。采用3D显微检查法对印刷焊点质量进行了检测,用X-RAY对焊点焊后气孔进行检测和评定,用板级跌落试验和震动试验考核了焊后试板的电气可靠性。试验表明：所开发的新型低Ag无铅焊膏其熔点和润湿性要求符合产品要求;配制的焊膏印刷质量良好,没有塌陷、桥连和拉尖现象;切片观察其空隙率满足IPC-A-610D〈25％之要求;跌落试验和震动试验测试后,测试板功能正常,无焊点脱落等异常现象。改产品可应用于高端电子产品的封装。     

焊膏厚度对CBGA组装板可靠性的影响

为了研究焊膏厚度对氮气保护再流焊CBGA组装板可靠性的影响 ,设计采用 0 .10mm、0 .15mm、0 .2 0mm三种厚度的焊膏和压缩空气与氮气保护再流焊来准备CBGA组装板可靠性试样。通过对组装板试样进行剪切强度、弯曲疲劳、热冲击和振动疲劳等可靠性试验来优化组装工艺过程。试验结果显示出 0 .15mm厚度的焊膏具有最佳的机械性能 ,氮气保护对改进组装板的性能起明显的作用。理论模型也定量给出了焊膏厚度与焊点性能之间的关系。     

增强型CCGA焊柱的热疲劳寿命研究

随着陶瓷柱栅阵列（CCGA）封装的广泛应用,其焊柱在温度循环条件下的热疲劳寿命预测也越来越重要。首先,建立了简化后的CCGA封装结构模型;其次,基于描述焊料变形行为的Anand本构方程,借助有限元进行热疲劳仿真;最后,使用基于Coffin-Manson方程的热疲劳寿命预测模型,比较了镀铜型焊柱和铜带缠绕型焊柱的热疲劳寿命,结果表明后者的热疲劳寿命是前者的1.6倍,由此可以在疲劳寿命的评估中,确定可靠性最优的焊柱类型。     

陶瓷柱栅阵列封装电路器件级热学环境可靠性评估

陶瓷柱栅阵列(Ceramic Column Grid Array,CCGA)封装器件在宇航型号中已大量使用,在地面高温贮存及空间极冷极热等热应力载荷作用下,极易出现焊点开裂等失效问题,进而引发器件故障.针对外引出端为增强型焊柱的CCGA封装电路,开展器件级高温存储、温度循环及多次返工可靠性考核,评估外引出端为增强型焊柱...     

焊膏涂覆工艺选择对CCGA焊接可靠性的影响研究

首先从焊膏材料特性、涂覆形貌、贴片形貌、焊接形貌等方面,对比研究了喷印和丝印两种焊膏涂覆工艺;并通过CCGA器件焊接对比分析了焊膏涂覆选择对焊点可靠性的影响。结果表明:焊膏材料特性包括粒径、合金含量和焊膏黏度等对涂覆工艺的选择至关重要。在涂覆形貌上,丝印焊膏因其颗粒度大,助剂少,相比喷印焊膏有更好的形貌稳定性。采用KH-7700显微镜、X-ray探测和金相剖切对焊接结果进行检验,两种涂覆工艺及其材料均呈现良好的焊接形貌和均匀连续的金属间化合物结构,证明了两种焊膏涂覆工艺焊接CCGA器件的可靠性。     

苛刻环境下多芯片FC-PBGA器件板级温循可靠性研究

研究了宇航用多芯片扁出型倒装芯片球栅（FC-PBGA）器件在温度循环下的板级可靠性。通过宏观形貌观察、微观结构演变等手段对温循后的器件进行了分析,并利用有限元仿真对器件的疲劳寿命进行了评估。研究结果表明,经温度循环后FC-PBGA器件表面三防漆出现起皮现象,但封装组件未出现失效故障。器件中倒装芯片的布局对温度循环后危险焊点的位置具有显著的影响。危险焊点在温度循环后产生了明显的塑性变形,在靠近芯片端的界面处形成了显微裂纹。通过有限元仿真结合修正的Coffin-Manson方程计算得到了组件的温度循环疲劳寿命约为1 002次,具有较好的可靠性,为塑封器件的高可靠性应用提供了参考。     

CBGA、CCGA植球植柱焊接返工可靠性研究

多功能、高性能、高可靠及小型化、轻量化是集成电路发展的趋势。以航空航天为代表的高可靠应用中,CBGA和CCGA形式的封装需求在快速增长。CLGA外壳/基板植球或植柱及二次组装之后的使用过程中,常出现焊接不良或其他损伤而导致电路失效,因此需要进行植球植柱焊接返工。在返工过程中,除对焊接外观、焊接层孔隙等进行控制,研究返工过程对植球植柱焊盘镀层的影响也是保证焊接可靠性的重要工作。一次返工后焊盘表面镀金层已不存在,镀镍层也存在被熔蚀等问题,这都对返工工艺及返工后的电路可靠性提出了挑战。文章主要研究返工中镀镍层熔蚀变化趋势以及随返工次数增加焊球/焊柱拉脱强度和剪切强度的变化趋势,并分析返工后电路植球植柱的可靠性。     

铜焊盘与锡合金焊点界面物相分析及可靠性探讨

Sn60Pb40焊料与铜焊盘的焊接界面中金属间化合物Cu6Sn5的形成与长大以及在热循环过程中的组织粗化是影响焊点可靠性的重要因素。作者根据SMT工艺的实际情况，使用Au—Sn共晶焊料、Sn60Pb40焊料分别涂覆在铜合金基板表面，并分别在320℃、240℃下保温1min，冷却形成焊点，利用X射线研究分析了两种不同焊盘基材与Sn60Pb40钎料、Au—Sn共晶钎料的钎焊界面的物相。运用经典相变理论、低周疲劳失效的机理以及“柯肯达尔”效应，就优异焊点的形成、物相产生、温度循环后组织粗化与增加Ni阻挡层，对提高焊接接点的温度循环可靠性的作用进行了分析与探讨。     

工业级FPGA空间应用器件封装可靠性分析

分析了工业级和宇航级FPGA(Field Programmable Gate Array)在封装结构上的差别。用Ansysworkbench有限元软件对热循环、随机振动和外力载荷下封装的变形和应力以及焊点的塑性应变进行了仿真。依据剪切塑性应变变化范围预测了焊点热疲劳寿命。结果表明,FCBGA(Flip-Chip Ball Grid Array)封装内部倒装芯片焊点可靠性低于CCGA(Ceramic Column Grid Array)封装,其外部焊点的热疲劳寿命、随机振动等效应力均优于CCGA封装;在外力载荷下,其热疲劳寿命下降速率也明显小于CCGA封装。     

电子产品中的环境应力筛选研究

环境应力筛选（ESS）是保证产品使用可靠性的一种有技方法。论述了环境应力筛选的目的和意义．分析了ESS典型的实践方法．指出ESS的两个认识误区．并对如何在使用过程中实施ESS提出了建设。     

提高隔离器焊接可靠性及驻波特性技术研究

高可靠固态功率放大器(SSPA)常采用隔离器来实现较好的驻波特性,为保证隔离器联接焊点能够承受上百次温度循环试验和高量级的随机振动试验,常采用Ω桥进行联接。针对隔离器搭桥焊接后驻波特性恶化的问题进行了设计和试验,提出了改善驻波特性的措施,提高了产品可靠性。论述了搭桥状态的匹配电路设计和焊接搭桥工艺的实现方法,满足了电路设计和可靠性设计要求,并对设计方案和可靠性进行了试验验证。试验结果表明,驻波比(VSWR)得到了较大改善,与搭桥前隔离器直接连接微带线的驻波特性一致,通过了100次-55～85℃温度循环试验和加速度总均方根值为207.1 m/s2的随机振动试验,电性能与可靠性满足设计要求。该技术研究成果为提高产品可靠性和隔离器的安装互连提供了设计依据。     

铜蒸气激光器的绝热结构对有效增益区的影响

讨论了放电口径在６ｃｍ以上的１００Ｗ铜蒸气激光器绝热结构对管壁温度分布的影响，从而对其有效增益区长度的影响。给出了两种不同绝热结构的理论模拟和实验结果     

基于超程时间减小速率建模的 电磁继电器可靠性寿命分析方法的研究􀀂

电磁继电器触点的磨损和老化是影响继电器可靠性的重要因素之一。超程时间的减小是电磁继电器触点磨损和老化的主要表现形式。本文提出以超程时间减小速率为随机变量，建立了电磁继电器可靠性寿命分析数学模型，给出了寿命可靠度计算方法。实例计算结果表明，该模型是有效的。