1/2月刊 2007年
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BLP器件焊点三维形态建模与预测

  要:基于最小能量原理和焊点形态理论,建立了BLP(Bottom Leaded Plastic,底部引线塑料封装)器件焊点三维形态预测模型,运用该模型分析了不同的钎料体积和不同的焊盘宽度两种工艺参数下的BLP焊点三维形态;研究结果表明钎料体积、焊盘宽度对BLP焊点三维形态有显著的影响。

 

关键词:SMT;焊点形态;最小能量原理

 

引言:

焊点可靠性依赖于包括焊点几何形态在内的诸多因素,如材料的CTE匹配、钎料的蠕变疲劳性能、焊点的热/机械加载条件等焊点形态一般是指元器件焊脚与印刷电路板(PCB)焊盘结合处熔融钎料沿金属表面润湿铺展所能达到的几何尺寸、以及与金属表面接触角和钎料圆角形态[1]焊点形态是影响SMT焊点可靠性的重要因素,然而由于在焊点形成之前焊点形态是无法确定的,只有在焊点形成后通过实验的方法来确定焊点形态,这不仅耗费时间与经费,而且无法准确的预测由焊接过程中的热/机械加载、钎料体积、焊盘尺寸、引脚结构等各种因素所决定的合理的焊点形态解决这一问题的途径是建立一种数学模型,利用这一模型在给定的设计参数(如钎料体积、焊盘尺寸等),预测出焊点形态;基于预测的焊点形态,获得最佳焊点工艺参数组合,可用于指导焊点的工艺参数设计,对于提高焊点可靠性具有重要的意义。

底部引线塑料封装[2]BLP: Bottom Leaded Plastic)是一种没有侧旁引线的薄外形表面贴装器件(SMD),广泛用于SDRAM\RDRAM\DDR等新一代内存制造上。对于这种无引线的SMD,板级互联的可靠性是一个主要关注点,而焊点可靠性问题是研究的重点。本文以28引脚的C-BLP器件为研究对象,运用Surface Evolver软件完成焊点形态成形建模,在对BLP焊点形态进行预测的基础上分析了两种工艺参数对焊点形态的影响。

1 BLP设计原理与封装结构

BLP是一种在芯片上引线(LOC)的CSP(芯片尺寸封装),它由LG Semicon有限公司(韩国)开发,可以认为是薄型小外形封装(TSOP)的扩展。

BLP在结构上有两种形式,它们的区别是焊盘的位置:S-BLP用于封装压焊块在周围的IC芯片,C-BLP用于封装压焊块在中间的IC芯片。两种形式封装器件的外形如图1所示。现在LG Semicon公司已经不再生产S-BLP,而大量采用C-BLP,其已用于笔记本电脑中的存储卡和PCMCIA卡以及其他叠式封装存储器模块中。

 

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