FC-PBGA覆晶球柵陣列組合體之無鉛錫球可靠度分析

Translated title of the thesis: Reliability Analysis of FC-PBGA Lead Free Solder Ball
  • 林 政勳

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本文以有限元素分析軟體ANSYS15 0來模擬在FC-PBGA中錫球間距及錫球尺寸縮小,在加速溫度循環中無鉛錫球及有鉛錫球熱機械行為與疲勞壽命。 在本模擬中,首先利用ANSYS建立模型,並設定各元件材料參數完成網格化,之後施以溫度循環負載測試,觀察錫球在負載過程中的塑性應變變化(plastic strain range),並將結果代入Coffin-Manson疲勞壽命預測公式來探討錫球的可靠度。 結果與討論中探討錫球(96 5Sn3 5Ag)的分析結果。首先觀察各個錫球的應力、應變,找出發生最大von Mises應變的關鍵錫球,再分析關鍵錫球於熱負載過程中應力與應變的變化,藉由Coffin-Manson equation,計算出含鉛錫球疲勞壽命,分析結果不同錫球材料,本文以無鉛錫球(96 5Sn3 5Ag)、無鉛錫球(95 5Sn3 8Ag0 7Cu)及有鉛錫球(60Sn40Pb)考慮三種不同型組合體對錫球疲勞壽命的影響,以及不同高分子組件與散熱組件的參數設計對錫球疲勞壽命的影響。本文藉由分析結果得知哪些因素對FC-PBGA錫球疲勞壽命影響顯著。 最後為無鉛錫球在錫球間距及錫球尺寸縮小下的比較,觀察不同無鉛材料的關鍵錫球在整個熱負載過程中的應力、應變,並比較含鉛與無鉛錫球的疲勞壽命。
Date of Award2016 Aug 2
Original languageChinese
SupervisorGien-Huang Wu (Supervisor)

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