XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System焊点
PCB 制造、设计和材料对 PCB 翘曲的影响
摘要 客户对小型电子设备的需求推动了组装过程中使用更薄的电子元件和更薄的印刷电路板 (PCB)。更薄的元件和更薄的多面板 PCB（≤ 1 毫米）的使用导致表面贴装 (SMT) 组装过程中出现 PCB 翘曲问题，进而影响 PCB 组装产量。翘曲过度的 PCB 会影响印刷过程中的焊膏印刷质量，并影响回流焊接过程中焊点的形成，从而导致 SMT 组装缺陷。回流温度下 PCB 翘曲缺乏行业标准，进一步加剧了 PCB 翘曲对 SMT 组装产量的风险。本文将使用高温翘曲测量技术，通过改变 PCB 后处理（烘烤与无烘烤）、面板位置（角落与中心）、PCB 厚度（0.8 毫米与 0.6 毫米）、材料（中 T g 与高 T g）和加工（即在条件 A 与 B 下的层压），评估 PCB 制造、设计和材料对球栅阵列 (BGA) 和面板区域 PCB 翘曲的影响。
了解加速温度曲线对无铅焊接的影响 John L. Evans、Julius Martin 和 Charles Mitchell Auburn Univers
了解加速温度曲线对无铅焊接的影响 John L. Evans、Julius Martin 和 Charles Mitchell 奥本大学 阿拉巴马州奥本大学 Bjorn Dahle KIC 热分析 加利福尼亚州圣地亚哥 摘要 由于焊膏供应商定义的峰值温度较高且助焊剂活化时间较长，因此无铅焊接的传统回流曲线通常需要更长的处理时间。当在单个电路设计中集成多种封装类型时，这些曲线变得尤为具有挑战性。在处理具有高热质量的产品设计（例如散热片和金属基板）时，难度会更大。这些设计会在整个电路组件中产生大的热梯度，并进一步增加了寻找“最佳”曲线窗口的复杂性。所有这些问题都导致无铅焊接的回流处理时间显著增加。本文探讨了无铅电子产品大批量生产所需的这些增加的处理时间。并介绍了典型工艺能力和实际生产能力的研究。该研究评估了从小型电路组件（例如手机）到大型电路组件（例如汽车和计算机）的大批量电子产品制造，并研究了一系列“最佳”回流曲线，以加速标准无铅工艺窗口，从而使用自动曲线系统实现目标制造能力。然后，使用这个定义的工艺窗口制造测试载体，并测试其质量（焊料空洞和外观）和焊点可靠性（加速寿命测试）。设计的测试载体包括来自大型物理分布的组件，包括：小型和大型 BGA、QFN 和任何类型的分立元件。在组装过程中，使用虚拟曲线记录工艺曲线窗口的任何偏差。本出版物中提供了质量和可靠性数据，并包括故障分析以确定此建议曲线的能力。采用此曲线策略后，许多制造商可以减少回流无铅电路组件的处理时间，而不会显著降低制造质量或可靠性。此外，本研究为在无铅焊接应用中使用加速曲线速度提供了合理的理解和限制。背景 无铅焊接正在快速发展，与无铅加工相关的制造问题给许多制造商带来了困难。这些困难在过去五年中已得到大量记录，包括基板和元件电镀变化、焊料润湿性和焊点特性的差异以及焊点可靠性变化。5 其中一个更重要的变化是焊接工艺温度的提高，以及这些高温对电子产品质量和加工时间的影响。特别是，焊料（例如 SnAgCu）回流温度的提高，使印刷电路板（具有正常的玻璃化转变温度，T g 为 140 O C-160 OC）暴露在超过 250 O C 的温度下，从而增加了电路板的翘曲。这种变化可能会给产品带来质量问题，尤其是如果进行双面组装加工的话。8,4 回流温度提高的另一个影响是需要延长时间以适应更高的回流温度，同时保持推荐的温度暴露。为了将峰值回流温度从标准共晶 SnPb 焊料的 220 OC - 230 OC 范围提高到 SnAgCu 的 250 OC - 260 OC 范围，推荐的回流曲线时间将显著增加。加工时间的增加将要求制造商降低回流炉的皮带速度或在制造过程中增加炉容量。对于大批量制造商来说，这两种选择都代价高昂。7,9 本研究调查了处理无铅焊接增加的回流温度的替代方法，同时将对许多大批量制造商的财务影响降至最低。本研究重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同处理窗口对大批量产品的影响。（仅考虑大批量组件，因为降低炉带速度以满足推荐的处理窗口不会对小批量制造商产生重大影响）。本调查重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同加工窗口对大批量产品的影响。（仅考虑大批量组件，因为降低炉带速度以满足推荐的加工窗口不会对小批量制造商产生重大影响）。本调查重点关注不使用“最佳”回流曲线和保持相同加工窗口对大批量产品的影响。（仅考虑大批量组件，因为降低炉带速度以满足推荐的加工窗口不会对小批量制造商产生重大影响）。
边缘粘合无铅芯片级封装的跌落冲击可靠性
本文介绍了在标准 JEDEC 跌落可靠性测试板上对边缘粘合的 0.5 毫米间距无铅芯片级封装 (CSP) 进行的跌落测试可靠性结果。测试板在几个冲击脉冲下接受跌落测试，包括峰值加速度为 900 Gs，脉冲持续时间为 0.7 毫秒，峰值加速度为 1500 Gs，脉冲持续时间为 0.5 毫秒，峰值加速度为 2900 Gs，脉冲持续时间为 0.3 毫秒。使用高速动态电阻测量系统监测焊点的故障。本研究中使用的两种边缘粘合材料是 UV 固化丙烯酸和热固化环氧材料。对具有边缘粘合材料的 CSP 和没有边缘粘合的 CSP 进行了测试。报告了每块测试板上 15 个元件位置的跌落至故障次数统计。测试结果表明，边缘粘合的 CSP 跌落测试性能比无边缘粘合的 CSP 好五到八倍。使用染料渗透和扫描电子显微镜 (SEM) 方法进行故障分析。观察到的最常见故障模式是焊盘翘起导致线路断裂。使用染料渗透法和光学显微镜对焊料裂纹和焊盘翘起故障位置进行表征。
射频封装的板级可靠性测试
I.简介 板级可靠性测试 (BLRT) 也称为互连可靠性测试。这是一种用于评估将 IC 封装安装到印刷电路板 (PB) 后各种电子封装（例如 IC 和区域阵列封装 (BGA、CSP、WLCSP 等）的焊料连接质量和可靠性的方法。热循环测试期间焊点的可靠性是一个关键问题。BLRT 所需的典型热循环条件为 -40°C 至 +125°C。[1,2] 这是为了确保在极端工作条件下的可靠封装性能。BLRT 的当前趋势是进行环境和机械冲击测试的组合，以确保组件在现场能够生存。在大多数情况下，这些是用户定义的测试，具有指定的验收标准，供应商必须在制造发布之前满足这些标准。本文介绍了通过 BLRT 测试对晶圆级芯片规模封装 (WLCSP) 射频开关进行的测试，并回顾了过程控制、测试结果、故障模式和经验教训。II.WLCSP 封装和组装工艺流程概述 WLCSP 封装组装包括晶圆探针、晶圆凸块、背面研磨、激光标记、晶圆锯、分割和芯片卷带。由于 IC 凸块为 200 微米，间距为 400-500 微米，因此这些封装未安装在中介层上或进行包覆成型，而是直接进行表面贴装。图 1 和图 2 显示了 WLCSP 封装的顶视图和后视图。
跌落冲击下 3D 芯片上芯片互连微凸块接头开裂失效的特征
摘要：随着微电子封装与集成化的快速发展，封装结构中微焊点在冲击载荷作用下的失效风险日益受到关注。然而，由于尺寸减小和接头结构的演变，基于铜柱的微凸块接头的失效机理和可靠性性能很少能借鉴现有的板级焊点研究成果。本研究针对芯片上芯片 (CoC) 堆叠互连的微凸块接头的开裂行为，对 CoC 测试样品进行反复跌落试验以揭示裂纹形貌。研究发现，导致微凸块失效的裂纹首先在金属间化合物 (IMC) 层与焊料的界面处萌生，沿界面扩展一定长度，然后偏转到焊料基体中。为进一步探究裂纹扩展机理，采用围线积分法计算了IMC与焊料界面处裂纹尖端的应力强度因子（SIF），定量分析了焊料厚度和裂纹长度的影响，并与裂纹偏转准则相结合。将SIF与焊料-Ni界面和焊料基体的断裂韧性相结合，建立了裂纹偏离原始扩展路径的准则，可用于预测裂纹偏转的临界裂纹长度和偏转角。最后，通过板级跌落试验验证了焊料厚度与主裂纹临界偏转长度和偏转角之间的关系，并简要讨论了焊料基体中晶粒结构对实际失效寿命的影响。
面向汽车应用的高可靠性和高性价比焊料合金的新方法
摘要 高度可靠的无铅合金，商业名称为 Innolot，可在高温下工作，是一种锡-银-铜 (SAC) 冶金系统，其中添加了其他元素来硬化合金并提高其蠕变强度，从而显着提高焊点的可靠性。与传统的 SAC 合金相比，在温度循环测试 (TCT) 的基础上，特性寿命可以从 -40°C 延长到 +125°C，甚至延长到 150°C。汽车行业的组件越来越需要更高的可靠性，以满足安全相关和新兴应用的需求，例如高级驾驶辅助系统 (ADAS)。降低成本的要求要求采用新方法来优化焊接工艺和材料。由于当前的回流工艺更喜欢氮气气氛，以便在高可靠性焊接中减少缺陷，因此我们的研究重点是部分和/或完全改变空气焊接工艺。此外，我们还研究了不同表面处理（例如化学锡、NiAu 和 Cu OSP）以及改进的合金成分对焊接性能的影响。除了对各种组件进行初步特性分析外，还报告了 Heraeus Reliability1 印刷电路板的可靠性测试以及从 -40 到 +150°C 的温度循环测试（最多 2500 次），并讨论了由此产生的故障模式。此外，本文还介绍了通过工艺和/或材料优化降低成本的潜力，同时不会降低此类汽车应用的高可靠性性能。关键词 ADAS、汽车安全应用、成本效益、高可靠性焊料、Innolot。
基于阶段的神经网络进行回流焊曲线预测和回流焊配方优化，以实现质量和节能
在回流过程中，放置元件的电路板上会形成焊点，因此回流炉腔内的温度设置对 PCB 的质量至关重要。不适当的温度曲线会导致各种缺陷，如裂纹、桥接、分层等。焊膏制造商通常会提供理想的温度曲线（即目标温度曲线），而 PCB 制造商则会尝试通过微调炉的配方来满足给定的温度曲线。传统方法是调整配方，使用热测量设备收集热数据。它调整温度曲线依赖于反复试验的方法，这需要花费大量时间和精力。本文提出了 (1) 配方初始化方法，用于确定用于收集训练数据的初始配方；(2) 基于阶段（升温、浸泡和回流）的输入数据分割方法，用于数据预处理；(3) 反向传播神经网络 (BPNN) 模型，用于预测所需的区域温度以减少实际处理曲线与目标曲线之间的差距；(4) 混合整数线性规划 (MILP) 算法，用于生成最佳配方以最小化温度设置。本文旨在通过一次实验实现所需空气温度的非接触式预测。MILP 优化模型利用了从预测结果中获得的上限和下限约束。该模型已通过不同的初始配方和不同的目标曲线进行了交叉验证。结果，在开始实验的 10 分钟内，生成的最佳配方将与目标曲线的匹配度提高了 4.2%，达到 99%，同时降低了 23% 的能源成本。关键词：回流热配方优化、机器学习、基于阶段的分割、反向传播神经网络（BPNN）、混合整数线性规划（MILP）。
新闻稿
UF 120LA：下一代高可靠性、100% 助焊剂残留物兼容且可返工的底部填充材料 2025 年 2 月 3 日（纽约州奥尔巴尼）——YINCAE 推出了 UF 120LA，这是一款专为先进电子封装而设计的高纯度液态环氧底部填充材料。UF 120LA 具有出色的 20μ 间隙流动性，可免除清洁工艺，降低成本和环境影响，同时确保在 BGA、倒装芯片、WLCSP 和多芯片模块等应用中的卓越性能。UF 120LA 可承受 5x260°C 回流循环而不会发生焊点变形，优于需要清洁的竞争对手。其在较低温度下的快速固化提高了生产效率，使其成为存储卡、芯片载体和混合电路的理想选择。UF 120LA 卓越的耐热性和机械耐久性使制造商能够开发更紧凑、更可靠、更高性能的设备，加速小型化、边缘计算和物联网连接的趋势。这项进步可以提高任务关键型应用的生产效率，例如 5G 和 6G 基础设施、自动驾驶汽车、航空航天系统和可穿戴技术，这些应用的可靠性和使用寿命至关重要。此外，通过简化制造工作流程，UF 120LA 可以缩短消费电子产品的上市时间，从而有可能重塑供应链效率并为规模经济创造新的机会。从长远来看，这项技术的广泛采用可能会彻底改变半导体封装格局，为越来越复杂的电子设备铺平道路，这些电子设备更轻、更高效、在极端环境下更具弹性。主要优势：
使用创新多物理场建模进行电迁移风险评估和电路优化 蔡重阳 1，杨志 2，李远 3，Padam Jai
摘要 随着晶体管越来越小、越来越密集，电子的物理流动可能会因电迁移 (EM) 在互连处形成空隙和裂缝，从而随着时间的推移抑制器件的性能。不符合 EM 规范的电路设计可能会导致灾难性故障和 SI/PI 性能下降。缓解 EM 的一种方法是在铜线层之间使用多个通孔来减少电流拥挤效应。然而，通孔的数量可能会影响关键接头内的电流密度和电流再分布。当前的研究主要集中在基于经验 Black 方程预测 EM 故障时间 (TTF)。然而，这种方法可能无法提供足够的关于空隙形成和裂纹扩展的见解，并反映可能影响 TTF 的电流再分布。在本研究中，我们比较了具有不同结构设计的球栅阵列 (BGA) 测试载体的 EM 寿命，并开发了一种基于多物理场迁移考虑焊点中原子扩散的方法，以研究通孔对电流再分布的影响。此外，还模拟了裂纹扩展以了解失效机制。在 150C 下对无通孔和有 8 个通孔的 BGA 走线施加 5A、7A 和 9A 电流以比较电磁性能。此外，每个测试结构都采用两种不同的表面处理：A 和 B。根据实验结果，执行基于原子通量发散 (AFD) 的有限元分析 (FEA) 模拟以与实验结果进行比较。发现与菊花链走线相比，8 个通孔可以显著降低电流拥挤效应。研究表明，8 个和 4 个通孔的电磁阻力优于无通孔走线，并有助于预测不同结构的电磁寿命，为设计优化提供指导。 关键词 电迁移、可靠性、多物理场、有限元分析、电路优化
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