概述

發(fā)布時(shí)間:2012/4/25 19:14:51 訪問次數(shù):822

    熱疲勞失效的一個(gè)典型例子是倒裝焊器CY62256NLL-55ZXIT件與PCB板焊接互連模型。一個(gè)倒裝焊器件通過鉛一錫焊球與PCB板焊接互連。當(dāng)溫度由環(huán)境溫度升高到一個(gè)較高溫度時(shí)，由于PCB板和器件的熱膨脹系數(shù)不同，PCB板膨脹大，其板上的焊點(diǎn)向外移，造成在焊球上的剪切應(yīng)力；器件右半邊的焊球承受反時(shí)針方向的剪切應(yīng)力，器件左半邊的焊球承受順時(shí)針的剪切應(yīng)力；反過來，如果溫度由環(huán)境溫度降低到一個(gè)較低溫度時(shí)，由于PCB板和器件的熱膨脹系數(shù)不同，PCB板收縮大，其板上的焊點(diǎn)向內(nèi)移，器件右半邊的焊球承受順時(shí)針的剪切應(yīng)力，器件左半邊的焊球承受反時(shí)針的剪切應(yīng)力。這種應(yīng)力或應(yīng)變的循環(huán)次數(shù)是有限度的，稱之為疲勞極限。超過疲勞極限，就會(huì)發(fā)生疲勞失效。疲勞失效是熱失效中最常見的失效。
    電失效是指本質(zhì)原因是電應(yīng)力導(dǎo)致的失效，主要指電壓或電流過高、靜電放電、電遷移、電擊穿等失效。電路失效往往最終表現(xiàn)為電性能失效，但其原因多種多樣，應(yīng)分析清楚本質(zhì)原因，不可將所有失效簡(jiǎn)單歸為電失效。
    化學(xué)失效主要指由于電化學(xué)反應(yīng)、材料間擴(kuò)散、枝狀晶體生長(zhǎng)鈍化學(xué)過程導(dǎo)致的失效，如腐蝕、金屬間擴(kuò)散會(huì)導(dǎo)致通孔、互連線斷裂等。電化學(xué)失效過程往往與溫度、電壓和應(yīng)力關(guān)系密切，在失效中呈現(xiàn)為共同作用的結(jié)果，需要綜合考慮。
    顯然，如果能夠了解或清楚各種導(dǎo)致產(chǎn)品失效的失效機(jī)理，明白失效的根本原因，就可以有目的、有預(yù)見地設(shè)計(jì)和選擇材料以及制造工藝，使之能夠消除或者是限制失效發(fā)生的可能性。這實(shí)際上足可靠性設(shè)計(jì)和可靠性控制的根本出發(fā)點(diǎn)。如上文中提到的倒裝焊器件與PCB板焊接互連熱疲勞失效例中，可以采取以下措施改進(jìn)設(shè)計(jì)和工藝：
    ①選擇熱膨脹系數(shù)接近的器件封裝材料和基板材料。
    ②控制焊點(diǎn)與中性點(diǎn)的距離，以減小應(yīng)變。
    ③設(shè)計(jì)良好的散熱通道，減小溫度梯度。
    ④在器件和基板之間填充聚合物，以減小應(yīng)變。

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相關(guān)IC型號(hào): CY62256NLL-55ZXIT; CY62126BVLL-55ZI; CY62126BVLL-55ZIT; CY62126BVLL-70ZI; CY62126DV30LL-55BVI; CY62126DV30LL-55ZI; CY62126DV30LL-55ZXI; CY62126DV30LL-70ZI; CY62126DV30LL-70ZIT; CY62126EV30LL-45ZSXI; CY62126VL-70ZC

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