[發(fā)明專利]晶圓級電子封裝器件焊點初始破壞惡化的評估方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310293470.7
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN103412977A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 盧景紅;張浩;盧紅亮;徐敏
• 申請（專利權(quán)）人: 復旦大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種晶圓級電子封裝器件焊點初始破壞進一步惡化可能性的評估方法，其特征在于具體步驟為：

(1)獲取電子封裝器件各個組成部分的性能材料參數(shù)，確定焊點應力應變本構(gòu)模型；

(2)根據(jù)所研究電子封裝器件的結(jié)構(gòu)，建立二維有限元模型；并根據(jù)實際的服役條件添加邊界條件和相應的載荷，進行有限元數(shù)值模擬；

(3)焊點的可靠性分析及評估；

所述步驟（1）中，采用Anand?粘塑性本構(gòu)關系模型來描述焊點的應力應變響應；該模型利用流動方程和演化方程，統(tǒng)一焊點的蠕變和率無關塑性行為，其流動方程為：

??????????????（1）

式中，?是非彈性應變率；是指數(shù)因數(shù)；?是活化能；R是氣體常數(shù)；T?是絕對溫度(K)；是應變率敏感指數(shù)；?是應力乘子；σ是等效應力；

演化方程為：

??????????????????(2)

以及

?????????????????????????????????????????????(3)

式中，是硬化/軟化常數(shù)；?是硬化/軟化的應變率敏感指數(shù)；代表一組給定的溫度和應變率下變形阻力的?飽和值；如(3)式所示：和??分別是變形阻力飽和值的系數(shù)和應變率敏感度；是變形阻力的初始值，用于(2)式中阻力的計算；

Anand?本構(gòu)模型，應力應變阻力關系描述為：

????????????????(4)

????????????????(5)

在上述Anand本構(gòu)模型中共有9個材料參數(shù)：，，，，，，，，，這9個材料參數(shù)基于大量拉伸試驗，采用非線性優(yōu)化算法，對實驗數(shù)據(jù)進行處理和擬合得到；或者通過查閱相關文獻獲得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估方法，其特征在于：在步驟(2)中在數(shù)值模擬中考慮焊點的初始破壞。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估方法，其特征在于：在步驟(3)?中采用考慮焊點初始破壞尖端為塑性應變區(qū)域的J積分的數(shù)值處理方法，如(6)式：

??????????????????????????(6)

式中，γ?是圍繞破壞尖端的任意一條路徑；W?是應變能密度；t_x和?t_y分別是延?x軸和?y?軸方向的牽引力矢量；u_x?和?u_y?分別是延?x軸和?y?軸方向的位移矢量；輪廓路徑?γ的長度；在有限元數(shù)值靜態(tài)分析結(jié)果的基礎上，進行宏模塊編程，計算最終的J積分，根據(jù)J積分值，對焊點可靠性進行分析和預測。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的評估方法，其特征在于：J積分的計算路徑的起點和終點分別位于為破壞的邊界線上，并且包含破壞尖端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的評估方法，其特征在于：J積分的計算路徑方向要保證沿著路徑從起點到終點的過程中，始終保持破壞尖端在左手邊。