何 敏,邓 梦,庄成波

(中国电子科技集团公司第十研究所,四川 成都 610031)

诸如SO 封装、PLCC 封装等表贴引脚类元器件具有集成度高、成本低、成品率高等一系列优点,在航空、航天电子设备中得到大量应用。但表贴引脚类元器件在实际振动环境中应用时常出现焊点应力损伤问题,因此,如何降低引脚表贴集成元器件的焊点应力水平来提高电子设备可靠性,是电子设备结构设计、工艺人员非常关心的问题。目前国内外研究人员针对BGA (Ball Grid Array) 封装类元器件焊点应力损伤或可靠性问题比较重视,从结构参数、材料、空洞缺陷、温度环境、振动条件对其球形焊点应力或疲劳寿命的影响问题开展了大量研究[1-5],而针对L 形和J 形的表贴引脚类元器件的焊点和引脚应力分析相关研究成果相对比较少,Chen 等[6]和吴玉秀等[7]分别研究了热循环、焊接温度对PLCC 和SOJ (Small Out-Line JLeaded) 封装元器件的J 形引脚和焊点的应力破坏机理或规律;而徐文正等[8]、王考等[9]则基于有限元方法,采用Steinberg 振动疲劳模型和Engelmaier 热疲劳模型计算了QFP (Quad Flat Package) 封装元器件的L形引脚和焊点的疲劳寿命;Sakai 等[10]、崔海坡等[11]和姚震等[12]则研究了在热循环和随机振动作用下,QFP 封装的L 形引脚形状、尺寸、排布、数量和焊料对其焊点的变形、应力影响规律;文献[13]研究了在热循环载荷作用下SOP 封装的5 种L 形引脚结构形状对其焊点变形、应力的影响规律;文献[14]和[15]研究了焊接界面IMC (Intermetallic Compound) 层厚度、无铅焊料材料成分对J 形引脚元器件焊点的热疲劳寿命的影响;Lee 等[16]研究了J 形引线互连焊点形态的表面化软件模拟方法,通过静力学和热仿真证明减少J 导线互连焊点与FEM 之间的不匹配问题。……