倒装芯片球栅格阵列(FC-BGA)产品广泛应用于电脑、服务器等的中央处理器(CPU)或图形处理器(GPU),其可靠性非常重要。在FC-BGA的研发过程中,不同叠层在冷热冲击过程中所受的热应力和热应变不同,下面,我们就利用热流仪对FC-BGA做相关试验研究。
试验设备:环仪仪器 热流仪(温度循环测试系统)
试验样品:10 层叠构 FC-BGA 产品,如下示意图
试验方法:
采用四线电阻测量仪检测在冷热冲击循环不同次数后的电阻,通过计算电阻变化率来评价产品的可靠性,每组试验测 5 个平行试样。冷热冲击试验的参数为:-65 ℃低温持续 15 min,然后1min内转换至 150 ℃高温,保持 15 min,如此为 1 个循环。
试验分析:
从下图可知,不同盲孔叠孔数在冷热循环冲击下的电阻变化率有所不同,盲孔叠孔数为4 阶和 3 阶时的电阻变化最明显,在循环冲击 1 000 次后电阻发生突变而失效。盲孔叠孔数为 2 阶和 1 阶时,在冷热循环冲击过程中的电阻变化不显著,并且在循环冲击 2 000 次后都未失效。
盲孔孔径的影响:
不同盲孔孔径产品在冷热循环冲击过程中的电阻变化率有所不同,盲孔孔径为 50 μm的电阻变化最明显,在循环冲击 1 000 次后电阻发生突变而失效,盲孔孔径为 55、 60 和65 μm 的电阻变化不明显,并且在循环 2 000 次后都未失效。
如需了解更多热流仪的试验方案,可以咨询环仪仪器相关技术人员。