极端温度

空间应用陶瓷柱栅阵列 (CCGA717) 互连封装在极端温度下的可靠性

摘要 陶瓷柱栅阵列封装由于其高互连密度、极好的热性能和电性能、与标准表面贴装封装装配工艺兼容等优点，其应用日益广泛。CCGA 封装用于逻辑和微处理器功能、电信、飞行航空电子设备和有效载荷电子设备等空间应用。由于这些封装的焊点应力消除往往比引线封装少，因此 CCGA 封装的可靠性对于短期和长期空间任务非常重要。对聚酰亚胺 CCGA 互连电子封装印刷线路板 (PWB) 进行了组装、无损检查，然后进行极端温度热循环，以评估其在未来深空、短期和长期极端温度任务中的可靠性。在本次调查中，采用的温度范围涵盖 185 C 至 +125 C 极端热环境。测试硬件由两个 CCGA717 封装组成，每个封装分为四个菊花链部分，总共需要监控八个菊花链。CCGA717 封装的尺寸为 33 毫米 x 33 毫米，具有 27 x 27 个 80%/20% Pb/Sn 柱阵列，间距为 1.27 毫米。菊花链 CCGA 互连的电阻作为热循环的函数进行连续监控。报告了电阻测量结果作为热循环的函数，迄今为止的测试表明，菊花链电阻随着热循环发生了显著变化。随着热循环次数的增加，互连电阻的变化变得更加明显。本文将介绍极端温度下 CCGA 测试的实验结果。使用标准威布尔分析工具提取威布尔参数以了解 CCGA 故障。光学检测结果清楚地表明，柱状元件与电路板和陶瓷封装的焊点在热循环过程中发生故障。第一次故障发生在第 137 次热循环中，63.2% 的菊花链故障发生在约 664 次热循环中。从威布尔图中提取的形状参数约为 1.47，这表明故障与标准浴盆曲线的平坦区域或使用寿命区域内发生的故障有关。基于此实验测试数据，可以使用 CCGA 进行 100 次热循环所研究的温度范围