PoP元件热翘曲数值模拟及优化研究

作者:葛一铭; 徐琴; 曹鹏; 沈飞; 柯燎亮
来源:电子元件与材料, 2022, 41(09): 980-986.
DOI:10.14106/j.cnki.1001-2028.2022.0154

摘要

随着电子元器件产业的发展,对封装的集成性和可靠性也提出了更高的要求。作为一种典型失效形式,翘曲引发的芯片脱层、脱焊和开裂等问题,往往对成品率及封装可靠性产生重要影响。为了探究芯片的翘曲演变规律,基于ANSYS有限元软件,建立了叠层封装(Package on Package, PoP)结构热翘曲的仿真模型,考虑了焊料的Anand黏塑性本构模型,讨论了灌封胶膨胀系数、芯片厚度、焊球弹性模量对结构热翘曲的影响,并针对芯片的翘曲控制提出了优化建议。结果表明,芯片受热时的主要翘曲形态为弓曲,在从高温到低温变化的过程中,其翘曲形态逐渐由上凸转变为下凹。上层封装芯片的翘曲相对较大,灌封胶的热膨胀系数及芯片厚度是翘曲的主要影响因素。

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