ABF塑封基板叠孔的高可靠结构设计

在塑封倒装焊结构中，有芯基板的布线过孔结构在温度循环载荷下的疲劳开裂是影响其可靠性的重要因素。为提升军用增强型有芯基板的设计可靠性，建立了基于Ansys有限元分析软件的塑封基板叠孔疲劳寿命仿真流程，通过子模型分析方法，预测了叠孔应力集中点的疲劳寿命，研究了叠孔位置、叠孔层数、芯层厚度、布线长度等因素对温度循环可靠性的影响。结果表明，铜布线结构最大应力应变点出现在叠孔底端与布线层连接处，这与实际生产中封装样品的失效模式一致，疲劳寿命仿真结果与实验结果相吻合。芯片对角位置叠孔的疲劳寿命比中心位置叠孔下降约36%。与2层叠孔相比，4层叠孔的疲劳寿命下降约55.6%。芯层厚度每增长0.4 mm，叠孔寿命相较于芯层厚度增长前分别下降约22.1%和27.5%。相较于370μm布线结构中的叠孔，5μm布线结构中叠孔的疲劳寿命下降约22.4%。