【摘 要】
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随着表面贴装技术(SMT)和球栅阵列(BGA)技术的发展,特别是细间距技术的广泛应用,集成电路(IC)输入输出端口(I／O)的尺寸与间距不断减小,封装密度也越来越高。钎料桥接已成为高
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随着表面贴装技术(SMT)和球栅阵列(BGA)技术的发展,特别是细间距技术的广泛应用,集成电路(IC)输入输出端口(I／O)的尺寸与间距不断减小,封装密度也越来越高。钎料桥接已成为高密度封装中危害最大、发生率较高的焊点缺陷。印刷电路板(PCB)上焊盘图形的位置配准是影响焊点缺陷的关键因素,优化的焊盘和钎料的几何构型是制造工艺可靠性的保证。阻焊层(solder mask)在回流焊接工艺期间起到阻止钎料入侵和防止桥接的作用,它的润湿特性对于控制高密度封装中的焊接缺陷越来越重要。这些因素凸现出研究钎料液体润湿形态控制问题的重要性。针对上述问题,本论文采用有限元数值分析软件Surface Evolver计算模拟了SnAgCu钎料液体在由焊盘和阻焊层所组成的多种基底结构上的润湿行为,研究内容和主要结果包括以下三方面：1.模拟了SnAgCu钎料液体在不润湿线上去润湿的行为及最终形状,研究了钎料桥接机理。通过模拟,找出了钎料液体能够被分割时临界高度HC与不润湿线宽度W的关系。模拟结果与先前的实验结果基本吻合,也符合理论模型的分析。这些结果反映了微电子互连中桥接发生的本质。2.模拟了SnAgCu钎料液体在不润湿圆上去润湿的行为及最终形状,发现钎料的高度小于临界高度时才能发生去润湿。通过模拟,找出了不润湿圆的直径与临界高度的关系,与先前的实验结果能较好地吻合。3.模拟了SnAgCu钎料液体在4×4润湿阵列结构上的去润湿过程,理论上提出并初步模拟了用结构化的不均匀基底上的润湿与去润湿分割和控制钎料形状的方法,探索了用该方法制作钎料凸点的可能性。对钎料液体在不均匀基底上润湿和桥接行为的研究,有助于揭示锡钎焊连接密度的极限,对新的高密度互连技术的提出有一定的价值,对推动电子产品的小型化、微型化有重要意义。
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