热循环载荷下BGA封装体热应力特性

作     者：吴梁玉 孙清 邵陈希 张程宾 WU Liang-yu;SUN Qing;SHAO Chen-xi;ZHANG Cheng-bin

作者机构：扬州大学能源与动力工程学院江苏扬州225127 东南大学能源与环境学院江苏南京210096 

出 版 物：《热科学与技术》 (Journal of Thermal Science and Technology)

年 卷 期：2018年第17卷第6期

页      面：509-516页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51706194) 

主　　题：电子器件 有限元 球珊阵列 热应力 

摘      要：构建了热循环条件下球栅阵列(ball grid array,BGA)封装体传热和应力耦合的非稳态理论模型,通过器件自身发热功率随时间变化来实现循环热载荷,研究工作过程中流场、温度场、应力场的动态变化,并采用有限元方法进行数值求解,分析了热循环载荷对器件所处物理场的影响。研究结果表明:热循环过程中,器件整体温度与方腔内自然对流强度在高温保温时间开始时刻出现峰值,在低温保温时间结束时刻出现谷值;BGA封装体最高温点均位于作为热源的芯片上,承受应力最大点位于阵列最外拐点与上下侧材料的连接部位;随着循环次数的增加,每个热循环周期中关键焊点上端点处的最大等效应力不断增加。