LGA焊点可靠性分析及热疲劳寿命预测

摘要

针对栅格阵列封装焊点可靠性问题,设计了一种焊料包裹焊盘的倒凹槽焊点,利用有限元分析法和修正的Coffin-Manson寿命预测方程,对其热可靠性进行评估.经仿真和试验验证,初始倒凹槽焊点的热疲劳寿命是1201个周期,为常规焊点的2.08倍.进一步结合田口试验法,以倒凹槽焊点的热疲劳寿命为优化目标,建立L27(39)正交试验表,通过极差法计算出优化组合.结果表明:嵌入倒凹槽焊点内部的焊盘高度、焊点高度、塑封料的热膨胀系数、温度循环范围对倒凹槽焊点的热疲劳寿命影响较大;优化后的倒凹槽焊点的热疲劳寿命为4297个周期,是常规焊点的7.43倍,优化结构大幅提升了LGA焊点结构的热可靠性.