电子封装DCB基板SnPb焊层热循环裂纹扩展及可靠性

摘要

功率器件芯片在衬底上粘片连接SnPb焊层在热循环条件下的裂纹扩展是电子封装可靠性的主要问题之一.本文研究功率模块芯片在DCB基板上92.5Pb55n2.5Ag钎料焊层的热循环(功率循环和温度循环)可靠性,应用超声波显微镜对焊层裂纹扩展过程进行检测,得到了SnPb焊层热循环失效的裂纹扩展数据.采用统一型粘塑性Anand本构方程描述了92.5Pb5Sn2.5Ag钎料的变形行为,模拟了SnPb焊层热循环条件下的应力应变过程.基于裂纹扩展的实验数据,提出了一种描述热循环裂纹扩展速率的经验方程.另外,研究还采用断裂力学方法,求解了裂纹扩展的力学参量△J积分.