PoP回流焊工艺参数分析及质量评估软件开发

摘要

PoP封装中的回流焊接工艺环节是影响PoP封装成品率的关键环节。回流焊接工艺的关键技术是要保证PoP芯片的BGA层严格按照回流温度曲线来升温和降温。但是实际工艺中我们只能用热电偶测得封装体表面的温度，而无法实时监测封装体内部BGA层的温度，这影响了PoP封装的成品率。因此对PoP封装BGA层的真实温度曲线做出仿真预测具有重要意义。
　　 本文首先根据PoP封装回流焊接环节的工艺条件，依据经典的热传导理论建立了PoP芯片回流焊接的一维多层瞬态热传导偏微分方程，基于分离变量法给出了定解条件，推导出了多层板之间温度解析解的递推关系表达式，求出了方程的解。并且通过MATLAB软件的进行仿真计算，得到了BGA层的回流温度曲线，指出了PoP封装回流过程中BGA层上下焊球之间的温差是形成“枕头现象”的原因之一。然后总结了回流焊接过程中PoP芯片的热传导、翘曲变形、焊点形状、液桥自组装、固化焊点残余应力、应力集中等因素，建立了一套PoP封装回流焊接质量评估系统，并且运用MATLAB编写了PoP封装回流焊接质量评估系统的初级版本。