由于现场可编程门阵列(FPGA)门数量的区别,FPGA适用的封装技术也不尽相同。300万门以上电路普遍采用CCGA封装形式。而CCGA作为一种新型封装形式,适用于更大尺寸和更多I/O的情况,封装形式上柱栅取代了球栅,大大缓解了氧化铝陶瓷芯片载体与环氧树脂之间,由于热膨胀系数失配带来的失效问题,但CCGA装联工艺却存在着焊接工艺难度大,过程控制严格等问题,任何环节控制稍有不严格,极易出现单个焊点裂纹、虚焊、气孔过多等问题,导致器件无法正常使用,需要对器件实施返修。国内对于CCGA植柱工艺研究及可靠性研究领域基本上是空白,因此有必要对CCGA返修(植柱)技术可靠性进行深入的研究。通过建造CCGA焊柱焊点的有限元分析模型,简化有限元分析模型、确定材料特性参数及边界条件等,开展了模型的可靠性仿真分析,得出疲劳失效的具体位置。运用C-M经典方程,对返修植柱后的CCGA进行了可靠性加速寿命预测。仿真结果可见焊柱焊点应力集中在靠近陶瓷封装体的一侧,且最大应力应变处位于封装体外围最边角处。运用C-M方程预测返修后的CCGA在-55℃~100℃时,焊点疲劳寿命为427.85次循环,满足高可靠设计要求。通过制作专门供测试使用的菊花链型CCGA样片,对CCGA返修工艺进行研究,摸索出成熟的CCGA返修工艺方案。完成了专用的小批量CCGA植柱工装套件的设计,植柱工装申报并获得了国家发明专利授权(专利号:201510181711.8)。最终完成了全部CCGA返修植柱工艺,并完成了5片样片的返修植柱工作。通过对5片样片开展了如外观检测、金相检测、随机振动检测,温度循环实验可靠性实验分析。通过外观检测可见样件器件引脚(焊柱)垂直度≤5°,未发现外观、内部缺陷。返修植柱后CCGA在印制板上实现良好焊接,经200次温度循环测试、力学振动测试后,焊点不开裂,电性能测试满足设计要求。对样件进行了振动实验和温度循环实验。发现焊柱焊点在450次温度循环过程发生失效,失效部位与有限元分析的预测部位一致,疲劳寿命与预测结果基本吻合。