[发明专利]晶圆级电子封装器件焊点初始破坏恶化的评估方法

摘要

本发明属于材料科学技术领域，具体涉及一种晶圆级电子封装器件焊点进一步破坏可能性的评估方法。本发明基于焊点已经产生了初始破坏的基础上，对破坏进一步恶化的可能性的预测，其步骤为：获取电子封装器件各个组成部分的性能材料参数，确定焊点的本构模型；根据所预测电子封装器件的结构建立二维有限元模型，并根据实际的服役条件添加边界条件和相应的载荷，进行有限元数值仿真；焊点的可靠性分析及预测，焊点初始破坏尖端为塑性应变区域采用J积分的数值处理方法。本发明方法简单，精度高，不需要进行大量真实的实验，可节约成本，提高生产效率。

主权项

1.一种晶圆级电子封装器件焊点初始破坏进一步恶化可能性的评估方法，其特征在于具体步骤为：(1)获取电子封装器件各个组成部分的性能材料参数，确定焊点应力应变本构模型；(2)根据所研究电子封装器件的结构，建立二维有限元模型；并根据实际的服役条件添加边界条件和相应的载荷，进行有限元数值模拟；(3)焊点的可靠性分析及评估；所述步骤（1）中，采用Anand 粘塑性本构关系模型来描述焊点的应力应变响应；该模型利用流动方程和演化方程，统一焊点的蠕变和率无关塑性行为，其流动方程为：（1）式中，是非弹性应变率；是指数因数；是活化能；R是气体常数；T 是绝对温度(K)；是应变率敏感指数；是应力乘子；σ是等效应力；演化方程为：(2)以及(3)式中，是硬化/软化常数；是硬化/软化的应变率敏感指数；代表一组给定的温度和应变率下变形阻力的 饱和值；如(3)式所示：和分别是变形阻力饱和值的系数和应变率敏感度；是变形阻力的初始值，用于(2)式中阻力的计算；Anand 本构模型，应力应变阻力关系描述为：(4)(5)在上述Anand本构模型中共有9个材料参数：，，，，，，，，，这9个材料参数基于大量拉伸试验，采用非线性优化算法，对实验数据进行处理和拟合得到；或者通过查阅相关文献获得。