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封装级热应力失效分析与寿命预测方法.docx
资料介绍
封装级热应力失效分析与寿命预测方法
一、引言
热应力是封装失效的主要原因之一，在温度循环过程中不同材料的热膨胀系数差异导致应力，长期循环后产生疲劳失效。封装级热应力失效分析对于评估封装的可靠性具有重要意义。
二、热应力的来源
2.1 热膨胀系数差异
封装中各层材料的热膨胀系数不同，温度变化时各层的膨胀和收缩量不一致，在界面处产生热应力。
2.2 温度梯度
芯片内部的温度分布不均匀，不同区域的温差导致热应力。
三、热应力导致的失效模式
3.1 焊点疲劳
焊点在温度循环中承受剪切应力，长期循环后焊料内部产生裂纹，最终导致焊点断裂。
3.2 分层
塑封料与芯片或基板之间的界面在热应力下分离，导致分层失效。
3.3 芯片开裂
芯片在热应力下可能产生裂纹，导致芯片失效。
四、热应力仿真方法
4.1 有限元分析
FEM使用有限元法计算封装在温度变化时的应力分布，识别应力集中区域。
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