倒裝芯片球柵格陣列(FC-BGA)產品廣泛應用于電腦、服務器等的中央處理器(CPU)或圖形處理器(GPU),其可靠性非常重要。在FC-BGA的研發過程中,不同疊層在冷熱沖擊過程中所受的熱應力和熱應變不同,下面,我們就利用熱流儀對FC-BGA做相關試驗研究。
試驗設備:環儀儀器 熱流儀(溫度循環測試系統)
試驗樣品:10 層疊構 FC-BGA 產品,如下示意圖
試驗方法:
采用四線電阻測量儀檢測在冷熱沖擊循環不同次數后的電阻,通過計算電阻變化率來評價產品的可靠性,每組試驗測 5 個平行試樣。冷熱沖擊試驗的參數為:-65 ℃低溫持續 15 min,然后1min內轉換至 150 ℃高溫,保持 15 min,如此為 1 個循環。
試驗分析:
從下圖可知,不同盲孔疊孔數在冷熱循環沖擊下的電阻變化率有所不同,盲孔疊孔數為4 階和 3 階時的電阻變化最明顯,在循環沖擊 1 000 次后電阻發生突變而失效。盲孔疊孔數為 2 階和 1 階時,在冷熱循環沖擊過程中的電阻變化不顯著,并且在循環沖擊 2 000 次后都未失效。
盲孔孔徑的影響:
不同盲孔孔徑產品在冷熱循環沖擊過程中的電阻變化率有所不同,盲孔孔徑為 50 μm的電阻變化最明顯,在循環沖擊 1 000 次后電阻發生突變而失效,盲孔孔徑為 55、 60 和65 μm 的電阻變化不明顯,并且在循環 2 000 次后都未失效。
如需了解更多熱流儀的試驗方案,可以咨詢環儀儀器相關技術人員。