李菁萱，谢晓辰，王胜杰，林鹏荣，王 勇

(北京微电子技术研究所，北京 100076)

1 引言

随着微电子封装技术向高密度、大尺寸、窄节距和高性能的方向发展，陶瓷平面阵列封装因其较高的I/O封装密度、优良的热学可靠性及规范的工艺流程在航空、航天及军事等封装领域获得越来越广泛的应用[1-2]。陶瓷柱栅阵列（CCGA）是目前应用最为广泛的陶瓷平面阵列封装形式之一。其封装模式主要以预先焊接在陶瓷基板上的焊柱为封装的外引线，然后通过钎焊的方法用钎料将焊柱焊接到印刷电路板上[3,4]。常用的焊柱结构为铸造型焊柱、增强型焊柱、铜柱等类型，其中覆铜带增强型焊柱的强度更高、韧性更好，焊点的热疲劳寿命更长，可显著提高高密度、高可靠宇航用CCGA器件的焊接质量和长期可靠性。电子器件在实际服役过程中，承受着大温差、高温等热学冲击，这些冲击均有可能引起封装焊点失效[5]。不仅由热循环导致的低循环疲劳是影响电子组件可靠性的主要因素，由高温导致的热疲劳也会对可靠性产生重要影响[6-8]。同时多次返工再焊接的过程对器件的长期可靠性产生的影响也有待研究。因此，需要对CCGA电路器件级的温度循环、高温存储以及多次返工的可靠性进行研究。CCGA元器件常用的外引出端种类为铸造型焊柱、覆铜带增强型焊柱等。因此，本文主要研究热学环境下覆铜带增强型焊柱植柱电路的器件级可靠性。

目前在CCGA植柱领域相关技术及其机理方面已经取得了诸多成果。……