CQFN封装结构的热疲劳寿命研究

基于陶瓷四边无引线（CQFN）封装结构，采用有限元仿真方法，针对实际外壳建立了三维有限元模型，对焊点在温度循环试验中的应力应变分布开展了研究，重点分析了印刷电路板（PCB）厚度、外壳尺寸大小、引出端形式和温度变动范围等对焊点的影响规律。采用Anand本构模型对铅锡焊点的粘塑性进行了表征，同时利用Coffin-Manson方程对CQFN封装结构在温度循环载荷作用下的热循环疲劳寿命进行了计算。研究表明，适当地增加PCB板厚度、合理地选取外壳外形尺寸及引出端的形式和尽量地降低温度变动范围，可以有效地提高焊点的热疲劳寿命。