凸点材料的选择对器件疲劳特性的影响

发布时间：2018-05-02 07:42

  本文选题：有限元仿真 + 倒装焊　； 参考：《半导体技术》2017年07期

【摘要】：为了研究凸点材料对器件疲劳特性的影响,采用非线性有限元分析方法、统一型黏塑性本构方程和Coffin-Manson修正方程,对Sn3.0Ag0.5Cu,Sn63Pb37和Pb90Sn10三种凸点材料倒装焊器件的热疲劳特性进行了系统研究,对三种凸点的疲劳寿命进行了预测,并对Sn3.0Ag0.5Cu和Pb90Sn10两种凸点材料倒装焊器件进行了温度循环试验。结果表明,仿真结果与试验结果基本吻合。在热循环过程中,凸点阵列中距离器件中心最远的焊点,应力和应变变化最剧烈,需重点关注这些危险焊点的可靠性;含铅凸点的热疲劳特性较无铅凸点更好,更适合应用于高可靠的场合;而且随着铅含量的增加,凸点的热疲劳特性越好,疲劳寿命越长。
[Abstract]:In order to study the effect of the bump material on the fatigue characteristics of the device, the nonlinear finite element analysis method, the unified viscoplastic constitutive equation and the Coffin-Manson correction equation were used to systematically study the thermal fatigue properties of three kinds of bump welding devices for Sn3.0Ag0.5Cu, Sn63Pb37 and Pb90Sn10, and the fatigue life of the three kinds of bumps was carried out. The temperature cycle tests are carried out for two kinds of Sn3.0Ag0.5Cu and Pb90Sn10 bump welding devices. The results show that the simulation results are in good agreement with the test results. In the process of thermal cycle, the maximum stress and strain change in the distance of the distance device center in the convex point array is the most intense, and the reliability of these dangerous solder joints should be paid attention to. The thermal fatigue characteristics of lead bearing points are better than that of lead-free points, which are more suitable for applications in high reliability situations, and with the increase of lead content, the better the thermal fatigue properties of the bumps and the longer the fatigue life.

【作者单位】： 北京微电子技术研究所;
【分类号】：TN405

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本文编号：1832972