塑封芯片烘烤过程的有限元分析.PDF

电 子 与 封 装 第9 卷第0 1 期 电 子 与 封 装 第9 卷，第0 1 期 总 第69 期 Vol .9 ，N o .0 1 ELECTRONICS PACKAGING 2009 年0 1 月 微 电 子 制 造 与 可 靠 性 塑封芯片烘烤过程的有限元分析 丁晓宇，向 东，杨继平，段广洪 （清华大学精密仪器与机械学系，北京100084 ） 摘　要：含有湿气的塑封芯片在进行焊接时由于湿应力和蒸汽压力的作用，容易产生内部分层或 “爆米花”效应，因此长期存放的塑封器件在回流焊前必须要进行烘烤以驱除内部的湿气。文章针 对实际的PBGA 和PQFP 器件，利用有限元模型分析了烘烤过程中湿气扩散随时间变化的规律，以 及温度对烘烤效果的影响。有限元模拟计算表明，随着烘烤时间的推移，湿气减少的速度越来越 低；随着温度的降低，所需的烘烤时间迅速增加。PQFP 器件的芯片粘接剂层由于空间狭窄，很难 被烘干。 关键词：塑封器件；湿气扩散；分层；爆米花效应；元器件烘烤 中图分类号：TN406　 　　文献标识码：A　　　文章编号：1681-1070 （2009）01-0038-04 Finite Element Analysis on Dry Baking of Plastic IC Components DING Xiao-yu, XIANG Dong,YANG Ji-ping, DUAN Guang-hong （Dep artment of Precision Instruments and Mechanology , Tsinghua University , Beij ing 100084, China ） Abstract: Delamination or “popcorn”cracking of plastic IC components could happen during solder reflow in surface mounting because of hygro-mechanical and vapor pressure induced by moisture absorbed in the plastic packages. It is necessary to bake those long-stored components before reflow. This paper analyzes rules of moisture diffusion in PBGA and PQFP packages and influence of temperature during dry baking using finite element analysis models. Result shows that the velocity of moisture diffusion slows down during baking, the time of baking increases greatly with temperature declines, and the die attach in PQFP is hard to be baked because of confined interspaces. Key words:plastic components; moisture diffusion; delamination; “popcorn”cracking; components baking 容易产生分层甚至 “爆米花”