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振动载荷下三维封装的失效行为和疲劳特性分析 被引量:6
1
作者 夏江 黄林轶 +3 位作者 刘群兴 彭琦 徐华伟 韦胜钰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期148-153,共6页
随着以堆叠封装(POP)为代表的三维封装在各类便携式消费电子产品中的广泛应用,其面临的振动载荷日益增多,由振动失效而导致的电子产品的失效问题也日益突出。以两层堆叠POP模块为研究对象,采用两个不同的菊花链式电流回路来监测失效点... 随着以堆叠封装(POP)为代表的三维封装在各类便携式消费电子产品中的广泛应用,其面临的振动载荷日益增多,由振动失效而导致的电子产品的失效问题也日益突出。以两层堆叠POP模块为研究对象,采用两个不同的菊花链式电流回路来监测失效点,利用振动疲劳试验,结合有限元仿真和微观结构分析,研究了POP在振动载荷下的失效行为和疲劳特性,并对失效模式和失效机理进行了分析。研究结果表明,底部封装中最外排拐角处的焊点为振动载荷下POP的关键失效焊点,且焊点的失效模式为包含了脆性断裂(IMC层断裂)和韧性断裂(焊体破坏)的混合型断裂模式。 展开更多
关键词 堆叠封装(pop) 振动可靠性 关键焊点 失效行为 失效模式
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湿热对PoP封装可靠性影响的研究 被引量:7
2
作者 刘海龙 杨少华 李国元 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1054-1058,1098,共6页
堆叠封装(package-on-package,PoP)是一种先进的三维封装。首先基于有限元分析方法对PoP封装进行建模,对PoP封装在潮湿环境中进行了吸湿和解吸附分析。研究了吸湿膨胀引入的湿应力和回流焊过程中引入的热应力对PoP封装可靠性的影响,与... 堆叠封装(package-on-package,PoP)是一种先进的三维封装。首先基于有限元分析方法对PoP封装进行建模,对PoP封装在潮湿环境中进行了吸湿和解吸附分析。研究了吸湿膨胀引入的湿应力和回流焊过程中引入的热应力对PoP封装可靠性的影响,与热膨相似,聚合物与非聚合物膨胀系数不同会导致封装中出现吸湿不匹配应力。模拟结果表明,最大湿-机械应力出现在封装边缘焊球的边角处,顶层封装的湿-热-机械应力均比底层封装大。顶层封装是PoP封装的关键因素,湿气与热应力一样对PoP封装的可靠性起着重要的作用。 展开更多
关键词 堆叠封装 湿热应力 有限元 湿气扩散 塑封器件
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微电子芯片层叠封装制造工艺过程的有限元模拟 被引量:2
3
作者 秦飞 任超 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期330-334,共5页
提出一种模拟层叠封装制造全过程的有限元方法,用于评估芯片应力和翘曲变形情况,为层叠封装设计和提高成品率提供工具.建立了层叠封装3维有限元模型,考虑了温度对材料属性和模塑化合物收缩的影响,并采用单元生死技术实现了各工艺步间的... 提出一种模拟层叠封装制造全过程的有限元方法,用于评估芯片应力和翘曲变形情况,为层叠封装设计和提高成品率提供工具.建立了层叠封装3维有限元模型,考虑了温度对材料属性和模塑化合物收缩的影响,并采用单元生死技术实现了各工艺步间的无缝连接,分析了封装在加工工艺过程中的应力分布以及翘曲的连续演化情况.结果表明,给出的方法可行有效. 展开更多
关键词 电子封装 层叠封装(pop) 加工工艺 有限元法
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用于先进PCB制造工艺的叠层封装(英文) 被引量:1
4
作者 Joseph Y. Lee Jinyong Ahn +3 位作者 JeGwang Yoo Joonsung Kim Hwa-Sun Park Shuichi Okabe 《电子工业专用设备》 2007年第5期40-50,共11页
在20世纪90年代,球栅阵列封装(BGA)和芯片尺寸封装(CSP)在封装材料和加工工艺方面达到了极限。这2种技术如同20世纪80年代的表面安装器件(SMD)和70年代通孔安装器件(THD)一样,在电学、机械、热性能、尺寸、质量和可靠性方面达到最大值... 在20世纪90年代,球栅阵列封装(BGA)和芯片尺寸封装(CSP)在封装材料和加工工艺方面达到了极限。这2种技术如同20世纪80年代的表面安装器件(SMD)和70年代通孔安装器件(THD)一样,在电学、机械、热性能、尺寸、质量和可靠性方面达到最大值。目前,三维封装正在成为用于未来采用的先进印制板(PCB)制造工艺的下一个阶段。它们可以分为圆片级封装、芯片级封装、和封装面。叠层封装(PoP)是一种封装面叠层封装类型的三维封装技术[15]。 展开更多
关键词 三维封装 叠层封装 三维芯片叠层封装 多芯片封装 折叠封装
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堆叠(PoP)组装的挑战 被引量:1
5
作者 Richard Boulanger 《电子工业专用设备》 2006年第9期32-35,42,共5页
提出了一种大批量堆叠(PoP)组装方法,这种方法利用了倒装芯片组装中已有的电子封装技术,讨论了多个挑战和考虑因素;演示了怎样使用自动贴装机和倒装芯片组装使用的选项、堆叠和组装这些模块。为适应底部CSP较大的球体尺寸及使用焊膏和... 提出了一种大批量堆叠(PoP)组装方法,这种方法利用了倒装芯片组装中已有的电子封装技术,讨论了多个挑战和考虑因素;演示了怎样使用自动贴装机和倒装芯片组装使用的选项、堆叠和组装这些模块。为适应底部CSP较大的球体尺寸及使用焊膏和助焊剂,必须进行某些改动,堆叠要求的精度要高于标准SMT贴装,某些现有的SMT贴装机可以进行改进,采用相应的改动精确地高速贴装堆叠的CSP,这种方法在成本上非常有竞争力。 展开更多
关键词 堆叠 pop 助焊 高速组装
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基于Taguchi实验设计方法优化PoP的翘曲 被引量:1
6
作者 颜学优 李国元 《桂林电子科技大学学报》 2009年第5期385-389,共5页
通过对PoP的翘曲进行优化分析,采用有限元分析方法分析了PoP中FBGA和PBGA的翘曲形变,并利用Taguchi设计和有限元模拟相结合的方法进行优化设计。分析结果表明:PBGA具有较大的翘曲,增加基板厚度和塑封料热膨胀系数,减小芯片大小和厚度可... 通过对PoP的翘曲进行优化分析,采用有限元分析方法分析了PoP中FBGA和PBGA的翘曲形变,并利用Taguchi设计和有限元模拟相结合的方法进行优化设计。分析结果表明:PBGA具有较大的翘曲,增加基板厚度和塑封料热膨胀系数,减小芯片大小和厚度可以改善PBGA的翘曲。对比优化前后的翘曲,在25℃时翘曲值从53.3μm降到39.1μm,260℃时翘曲值从-112μm降到了-67.7μm。塑封料热膨胀系数和芯片尺寸在优化翘曲中起着重要作用。 展开更多
关键词 封装堆叠(pop) Taguchi方法 翘曲 有限元分析
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一种新型柱形POP堆叠封装的信号完整性研究
7
作者 邢志强 《电子测试》 2017年第7期39-40,38,共3页
多层Package-on-Package(POP)堆叠封装技术因具有良好的灵活性与扩展性,广泛应用于数字电子产品的制造中。同时,信号在3D集成封装中的速度不断提高,要求封装互连结构具有良好的信号完整性。本文基于一种新型柱形POP封装结构,通过仿真分... 多层Package-on-Package(POP)堆叠封装技术因具有良好的灵活性与扩展性,广泛应用于数字电子产品的制造中。同时,信号在3D集成封装中的速度不断提高,要求封装互连结构具有良好的信号完整性。本文基于一种新型柱形POP封装结构,通过仿真分析工具建立等效模型,分析相邻两层芯片间信号传输过程中噪声干扰对信号的影响以及提高信号质量的方法。对比在不同高度和半径情况下,柱形POP堆叠结构与传统POP堆叠结构上的信号传输质量,证明前者在信号完整性方面的优越性。 展开更多
关键词 堆叠 pop封装 信号完整性
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层叠封装(PoP)组装的挑战
8
作者 Richard Boulanger 《中国集成电路》 2006年第7期67-71,共5页
本文提出了一种大批量层叠封装(PoP)组装方法,这种方法利用了倒装芯片组装中已有的电子封装技术。本文讨论了多个挑战和考虑因素。许多文章[1、2、3]详细介绍了这一新型封装的要求和实例。本文将演示怎样使用自动贴装机和倒装芯片组装... 本文提出了一种大批量层叠封装(PoP)组装方法,这种方法利用了倒装芯片组装中已有的电子封装技术。本文讨论了多个挑战和考虑因素。许多文章[1、2、3]详细介绍了这一新型封装的要求和实例。本文将演示怎样使用自动贴装机和倒装芯片组装使用的选项,堆叠和组装这些模块。为适应底部CSP较大的球体尺寸及使用焊膏和助焊剂,对上述技术必须进行某些改动。堆叠要求的精度要高于标准SMT贴装。某些现有的SMT贴装机可以进行改进,采用相应的改动精确地高速贴装堆叠的CSP。这种方法在成本上非常有竞争力。我们还将他细分析部分测试工具的设计问题。这些测试工具是为了深入考察工艺和组装问题而研制的。 展开更多
关键词 叠封装 pop 助焊 高速组装
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Electrical Characterization of the through Via in Package-on-Package with Interposer using Parameter Extraction Method
9
作者 Young-Min Yoon No-Su Kim +2 位作者 Eun-Hyuk Kuak Jae-Kyung Wee Boo-Gyoun Kim 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS 2010年第S1期160-163,共4页
This paper describes a method to extract electrical parameters of the through via in Package-on-Package(PoP)with interposer.Using the de-embedding technique electrical parameters of the through via are extracted.With ... This paper describes a method to extract electrical parameters of the through via in Package-on-Package(PoP)with interposer.Using the de-embedding technique electrical parameters of the through via are extracted.With the extracted electrical parameters of the through via,the effects of via height,the distance between signal and GND vias,and anti-pad clearance on the electrical characteristics are discussed. 展开更多
关键词 parameter extraction DE-EMBEDDING package-on-package(pop)
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封装堆叠的温度场分析和参数研究
10
作者 邱翔 王珺 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期799-803,共5页
封装堆叠(POP)装配前可对单个器件先进行测试,保证了更高的良品率,但具有更复杂的整体结构。采用有限元法,考虑了POP封装表面自然热对流条件,对实际的POP器件在工作情况下进行热传分析,并通过实验验证了计算结果的准确性。基于该计算模... 封装堆叠(POP)装配前可对单个器件先进行测试,保证了更高的良品率,但具有更复杂的整体结构。采用有限元法,考虑了POP封装表面自然热对流条件,对实际的POP器件在工作情况下进行热传分析,并通过实验验证了计算结果的准确性。基于该计算模型,研究了POP芯片功率与顶层和底层封装最高温度差值之间的关系,并提出了POP热管理的策略。此外,进行了参数化研究,分析了关键位置不同材料热导率对POP封装温度场的影响。研究发现,印刷电路板(PCB)和底部衬底热导率的增大可以有效降低POP封装的最高温度。 展开更多
关键词 堆叠封装 有限元 温度场 自然对流 参数化研究
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罢叠封装器件(POP)组装工艺的考虑
11
作者 胡志勇 《现代表面贴装资讯》 2013年第1期30-34,共5页
为了能够满足消费类电子产品不断发展的需要,电子行业设计人员一直在不断地追求在持续降低成本的同时,能够在更小的体积,更轻的重量内获得更多更强的功能,以及更为强大的产品性能。正在兴起的层叠封装器件(PoP),可以说是3D封装... 为了能够满足消费类电子产品不断发展的需要,电子行业设计人员一直在不断地追求在持续降低成本的同时,能够在更小的体积,更轻的重量内获得更多更强的功能,以及更为强大的产品性能。正在兴起的层叠封装器件(PoP),可以说是3D封装形式中的姣姣者。它能够以最低的成本,集成复杂的逻辑器件和存储器件。本文试图就层叠封装器件(PoP)组装工艺作一介绍,以供相关工艺人员参考。 展开更多
关键词 层叠封装器件(package—on—package简称pop) 印制电路板 电子组装(E Lectronic Packaging)
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层叠封装热疲劳寿命的有限元法分析 被引量:7
12
作者 任超 罗成 +2 位作者 谢秀娟 丁俊 徐文正 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期70-73,共4页
针对典型的层叠封装建立了三维有限元模型,并采用有限元方法对封装在热循环载荷下的行为进行了数值模拟。在模拟计算中,Anand的粘塑性本构方程被用来描述SnAgCu焊球的力学行为。利用Engelmaier修正的Coffin-Masson疲劳公式对最易失效的... 针对典型的层叠封装建立了三维有限元模型,并采用有限元方法对封装在热循环载荷下的行为进行了数值模拟。在模拟计算中,Anand的粘塑性本构方程被用来描述SnAgCu焊球的力学行为。利用Engelmaier修正的Coffin-Masson疲劳公式对最易失效的焊球进行了寿命计算。结果表明,层叠封装中下层焊球的应力大于上层焊球,最易发生破坏的焊球位于下层阵列的边角处,模型中最危险焊球的寿命为791周。 展开更多
关键词 层叠封装 有限元法 热疲劳寿命
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堆叠封装技术进展 被引量:5
13
作者 邓仕阳 刘俐 +6 位作者 杨珊 王曳舟 方宣伟 夏卫生 吴丰顺 方文磊 付红志 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期335-340,350,共7页
目前电子产品正朝着高集成化、多功能及微型化方向不断发展。堆叠封装(PoP)作为一种新型3D封装技术,在兼容现有的标准表面贴装技术(SMT)的基础上能够实现不同集成电路在垂直方向上堆叠,从而能够提升封装密度,节省PCB板组装空间,缩短互... 目前电子产品正朝着高集成化、多功能及微型化方向不断发展。堆叠封装(PoP)作为一种新型3D封装技术,在兼容现有的标准表面贴装技术(SMT)的基础上能够实现不同集成电路在垂直方向上堆叠,从而能够提升封装密度,节省PCB板组装空间,缩短互连线路长度。该技术已从初期的低密度双层堆叠发展至当前的高密度多层堆叠,并在互连方式与塑封形式等封装结构及工艺上不断改进,以适应高性能电子产品的发展需求。通过对PoP上层与下层封装体结构及其封装工艺的近期研究成果进行综述,对比分析它们的各自特点与优势,并展望PoP未来发展趋势。 展开更多
关键词 堆叠封装 3D封装 高密度封装 封装结构 封装工艺
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叠层封装技术 被引量:3
14
作者 刘静 潘开林 +1 位作者 朱玮涛 任国涛 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期161-164,共4页
首先介绍叠层封装技术的发展现状及最新发展趋势,然后采用最传统的两层叠层封装结构进行分析,包括描述两层叠层封装的基本结构和细化两层叠层封装技术的SMT组装工艺流程。最后重点介绍了目前国际上存在并投入使用的六类主要的叠层封装... 首先介绍叠层封装技术的发展现状及最新发展趋势,然后采用最传统的两层叠层封装结构进行分析,包括描述两层叠层封装的基本结构和细化两层叠层封装技术的SMT组装工艺流程。最后重点介绍了目前国际上存在并投入使用的六类主要的叠层封装方式范例,同时进一步分析了叠层封装中出现的翘曲现象以及温度对翘曲现象的影响。分析结果表明:由于材料属性不同会引起正负两种翘曲现象;从室温升高到150℃左右的时候易发生正变形的翘曲现象,在150℃升高至260℃的回流焊温度过程中多发生负变形的翘曲现象。 展开更多
关键词 叠层封装 3D封装 翘曲 材料属性 回流焊
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晶圆级机电控制SiP技术研究 被引量:2
15
作者 李居强 廉运河 +1 位作者 王梦雅 顾林 《导航与控制》 2022年第3期78-84,28,共8页
机电控制系统作为电子系统中的重要组成部分越来越面临着小型化、轻量化的迫切要求,系统级封装(System in Package,SiP)作为后摩尔时代的重要技术路线,其高集成、高性能等优点引起国内外广泛关注。为在有限空间内仍能达到超高的功能集成... 机电控制系统作为电子系统中的重要组成部分越来越面临着小型化、轻量化的迫切要求,系统级封装(System in Package,SiP)作为后摩尔时代的重要技术路线,其高集成、高性能等优点引起国内外广泛关注。为在有限空间内仍能达到超高的功能集成度,通过晶圆级封装等一系列SiP技术将全国产化的电路和硅通孔(Through Silicon Via,TSV)芯片进行再布线重构,以封装堆叠(Package on Package,PoP)形式较好地解决了多电路集成、尺寸、质量、生产成本等问题。对比相同功能分立器件形式的电路,体积从70mm×120mm×5mm减小到20mm×29mm×3mm,质量从67.0g减小到1.7g。在尺寸空间狭小、质量敏感和对性能有一定要求的领域,采用晶圆级机电控制SiP电路代替常规电路板级分立器件,可以有效提高产品的性能和集成度,并显著减小体积和质量。 展开更多
关键词 晶圆级封装 系统级封装 机电控制系统 封装堆叠
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微小型无人机飞控导航微系统设计与实现 被引量:1
16
作者 冯笛恩 龚静 +2 位作者 樊鹏辉 杜明成 夏林 《导航与控制》 2022年第3期123-132,77,共11页
随着技术的发展,微小型无人机智能化水平逐步提高,这对机载设备的小型化、轻量化提出了更高的要求。提出了一种基于系统级封装(System in Package,SiP)与封装体叠层(Package on Package,PoP)技术的微小型无人机飞控导航微系统设计方法,... 随着技术的发展,微小型无人机智能化水平逐步提高,这对机载设备的小型化、轻量化提出了更高的要求。提出了一种基于系统级封装(System in Package,SiP)与封装体叠层(Package on Package,PoP)技术的微小型无人机飞控导航微系统设计方法,通过以晶圆级处理、芯片堆叠、倒装焊等为核心技术的SiP集成方式以及以穿塑孔(Through Molding Via,TMV)方式为核心的PoP集成方式,将飞行控制器中的核心硬件部分缩小为原尺寸的20%,大幅减小了系统的尺寸、质量与集成复杂度。产品实现与飞行试验表明,该微系统不仅可以满足微小型无人机飞行控制的需求,还能够降低硬件系统的设计难度,提高飞行控制器的可靠性与无人机的安全性。 展开更多
关键词 微系统 飞控导航 系统级封装 封装体叠层 微小型无人机
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TMV POP热翘曲变形及可靠性 被引量:2
17
作者 王红霞 王蓓 +3 位作者 冉红锋 颜志强 陆锋 谢海燕 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期462-467,共6页
研究了穿透模塑通孔(TMV)结构的叠层封装(POP)热翘曲变形及可靠性。采用云纹干涉的方法测量了回流过程中POP上下层球形矩阵排列(BGA)的热翘曲变形。通过加速热循环(ATC)试验和四点弯曲循环试验,分别比较了不同组装工艺的POP BG... 研究了穿透模塑通孔(TMV)结构的叠层封装(POP)热翘曲变形及可靠性。采用云纹干涉的方法测量了回流过程中POP上下层球形矩阵排列(BGA)的热翘曲变形。通过加速热循环(ATC)试验和四点弯曲循环试验,分别比较了不同组装工艺的POP BGA在相同的热翘曲变形条件下的可靠性。结果表明,顶层BGA无论浸蘸助焊剂还是助焊膏均能得到优异的可靠性;但底层BGA在四点弯曲循环可靠性试验中,采用浸蘸助焊膏工艺的可靠性明显低于印刷工艺。此外,增加底部填充工艺需要采用热膨胀系数匹配的材料,否则会降低焊点的温度循环可靠性,加速其失效的进程。 展开更多
关键词 穿透模塑通孔叠层封装(TMV pop) 热翘曲 浸蘸助焊膏 加速热循环(ATC) 四点弯曲可靠性
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