不同温度环境下pop堆叠封装的可靠性研究

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2、＾作者姊名；互；ｊｇ幸教捶指导教师．、，．＿—＾答辩日期：；２。１作＾川Ｉ‘．－．独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光

3、盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布（包括刊登）授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日分类号TK124密级公开UDC621编号10299S1303055硕士学位论文不同温度环境下POP堆叠封装可靠性研究R

4、ESEARCHONTHERELIABILITYOFPACKAGE-ON-PACKAGEINDIFFERENTTEMPERATUREENVIRONMENT指导教师杨平教授作者姓名王洋申请学位级别硕士学科(专业)机械电子工程论文提交日期2016.04论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期江苏大学2016年月日答辩委员会主席评阅人2016年5月江苏大学硕士学位论文摘要由于信息技术的快速发展，半导体工业跟随着取得了持续的进步。封装测试作为半导体工业的重要部分，对IC产品的整体性能和品质起到至关重要的作用。如今移动电子设备市场迅猛发展，许多手机、平板电脑、相机等消费电子产品都开始涉及PO

5、P（package-on-package）形式的封装，其可靠性受到的重视程度越来越高。更多的新产品要求提升产品性能的同时缩小产品的尺寸，POP的出现满足了这样的要求，开始获得广泛应用。但是由于封装密度的不断提高，电子产品在使用过程中会因热量累积而影响其可靠性。本文针对POP封装在温度环境下的可靠性进行了研究，主要做了如下工作：利用实验方法测试了14mmPOP芯片在温度冲击环境下的应变特性，得出芯片顶层和底层焊点的应变值大小。对14mm和15mmPOP芯片进行了温度循环与温度冲击离线耦合环境下的测试，得出芯片顶层和底层焊点应变值大小。无论温度冲击环境还是离线耦合环境，POP顶层焊点和底

6、层焊点应变都呈现出周期性变化规律，在冲击过程中应变变化较大，而且底层焊点的应变整体上大于顶层焊点。根据应变值大小可得出其相应的可靠性寿命。通过POP温度冲击环境下有限元模拟分析得知，应力主要集中在焊点和芯片。底层芯片最大应力大于顶层的两块芯片。底层焊点应力整体上大于顶层焊点，且底层焊点应力最大值在最外圈角端焊点上。对相同芯片在温度冲击和离线耦合环境下的应变变化进行对比分析，温度冲击下焊点应变从零开始，而离线耦合下应变有一个起始值，说明离线耦合实验中温度循环对其产生了一定的残余应力。离线耦合环境下焊点应变整体上大于温度冲击环境下的应变，焊点更容易发生失效。相同的温度循环与温度冲击离线耦

7、合环境下对不同尺寸的封装测试结果进行了对比分析，14mmPOP和15mmPOP的应变起始值都不为零，15mmPOP的应变整体上要大于14mmPOP的应变，尤其是在温度突变阶段，两者应变差值更加明显。这可能是由于两种POP的焊点大小和封装尺寸不同带来的影响。综上所述，本文通过实验测试和模拟的方法对温度环境下POP封装进行了可靠性分析。对比了不同温度环境下相同尺寸POP以及不同尺寸POP相同温度环境下的可靠性。同时，对比了实验结果与有限元模拟结果，验证了模型的