BGA封装器件翘曲变形和测试工艺的优化1

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1、论文题目BGA封装器件翘曲变形和测试工艺的优化专业学位类别工程硕士学号201151030114作者姓名裴晓非指导教师林媛教授分类号密级注1UDC学位论文BGA封装器件翘曲变形和测试工艺的优化（题名和副题名）裴晓非（作者姓名）指导教师林媛教授电子科技大学成都季晓宇工程师经理英特尔产品成都有限公司成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称集成电路工程提交论文日期2014.03论文答辩日期2014.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月20日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。1WARPAGE

2、OFBGAPRODUCTANDTESTPROCESSOPTIMIZATIONAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:IntegratedcircuitAuthor:PeiXiaofeiAdvisor:LinYuanSchool:SchoolofMicroelectronicsandSolid-stateElectronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致

3、谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名

4、：日期：年月日摘要摘要论文的研究目标是探讨BGA封装形式的产品的翘曲形变和在测试环境中受到工艺中针对翘曲变化的优化。BGA封装形式是大规模集成电路，如中央处理器的封装形式之一。相对于类似的PGA和LGA封装形式，优势在于更轻薄。市场对便携产品的要求在不断提高，将BGA封装形式的产品做的更轻薄是提高产品市场竞争力的重要手段之一。而BGA封装相当于PGA和LGA产品，其最终的工艺流程是将产品以reflow的方式焊接在电路板上以完成引脚的互连。为了保证焊接的可靠性，BGA产品在reflow是怎样的翘曲形变，是非常关键的。基于实际的生产制造情况，在测试工艺结束后，

5、有发生过40%到50%的产品被报废，因为不能达到相应的翘曲形变的要求。而翘曲形变在测试之前是可以符合reflow的要求的，看来测试工艺和翘曲形变的关系必须考虑在半导体制造工艺中的。将实际的产品作为实验的对象，是可以得到目标结果的。但是实际产品作为实验材料有2个缺陷，第一，实际产品作为实验材料是有限的，每一个实际的产品至少都包括原材料的价值和前端工序的加工成本。第二，实际产品作为实验材料，在时间上有必要的等待成本，势必对总体论文的进度有着影响。所以，该论文将实验的部分交给模拟软件来完成相应的验证。在半导体生产制造领域中使用ANSYS模拟软件来模拟试验，最终优

6、化工艺流程，是创新的，也是有实际的价值的。在理论研究方面，ANSYS提供了一个仿真的平台，可以可视化的分析在特定条件下的受力情况，将材料力学和实际的测试工艺结合在一起。在实际实际应用中，基于ANSYS的模拟，可以节省实际模拟的物理资源，可以通过参数的修改，再运算，模拟出下一个测试条件下的产品应力分析。如果使用实际的资源，则需要测试产品的材料的再次准备，测试条件参数在测试机台上的再次调整，所耗费的人力，物力将是巨大的。本论文的研究流程如下，基于材料力学和实际BGA产品的特性综合分析，用ANSYS模拟对于不同的BGA产品设计变化的影响。1.BGA产品基片减薄。

7、2.Die减薄以达到更轻薄的产品。3.Die面积变大以同样的封装尺寸包含更多功能的产品。4.多个Die取代一个Die，等几种因素对翘曲变化的影响。基于测试工程师的工作经验，从测试工艺上考虑可以优化的地方，例如可以考虑的变化如，1，将测试过程中的应力分时间，逐步增加在产品上面。2.将测试过程中和基片接触的应力区域增加或者减少。I摘要该研究工作的目标了解测试工艺对BGA产品翘曲变形的影响，在了解到翘曲变形的主要因素的基础上，尝试优化测试工艺，最终以优化测试工艺来减少BGA产品的翘曲形变，以优化产品合格率。最终测试工艺导致的40%-50%的废品率变成了0%。关键

8、词：BGA封装，Warpage翘曲变形，ANSYS模拟，测试工艺I