三维集成器件焊接可靠性试验方法及监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种三维集成器件焊接可靠性试验方法，属于电子元器件技术领域，包括以下步骤：确定植球应力敏感区域；获取第一菊花链；获取第二菊花链；获取第三菊花链；通过万用表分别测量第一菊花链、第二菊花链、第三菊花链的电阻值；将第一菊花链、第二菊花链、第三菊花链分别与监测仪器电连接进行电阻监测，并根据阻值变化范围判断顶层敏感植球、中间层敏感植球、底层敏感植球的焊接可靠性。本发明专利技术提供的三维集成器件焊接可靠性试验方法，能够检测三维集成器件的植球焊接微小缺陷，操作简单、试验成本低。本发明专利技术还提供了一种用于进行上述三维集成器件焊接可靠性试验的三维集成器件焊接可靠性监测系统。焊接可靠性监测系统。焊接可靠性监测系统。

【技术实现步骤摘要】
三维集成器件焊接可靠性试验方法及监测系统


[0001]本专利技术属于电子元器件
，更具体地说，是涉及一种三维集成器件焊接可靠性试验方法及监测系统。

技术介绍

[0002]BGA封装(Ball Grid Array Package，球栅阵列封装)结构极大地提高了产品集成密度，提高了芯片封装面积比，BGA封装结构承担着电气连接与机械连接的双重任务，然而由于其体积微小、焊接成形过程不可见，因此其焊接可靠性难以进行判断，从而使得采用BGA封装结构的三维集成器件的质量控制、可靠性检测和返修十分困难。
[0003]三维集成器件失效的最常见的方式是BGA封装焊接失效，目前，通常采用X-ray(X射线)技术进行缺陷定位，或者采用染色/切片等物理分析法对BGA植球焊点进行检测，从而发现焊接缺陷，这种方式不仅操作繁杂、成本高，而且只能够发现具有明显焊接缺陷或者变形较大的BGA植球焊点，无法准确发现缺陷微小或变形轻微但同样会影响焊接可靠性的BGA植球焊点，从而导致了三维集成器件的产品可靠性难以把控。

技术实现思路

[0004]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三维集成器件焊接可靠性试验方法，其特征在于，包括以下步骤：建立三维集成器件的几何模型，通过有限元仿真分析确定所述三维集成器件的各个叠层上的植球应力敏感区域，所述植球应力敏感区域以外的植球区域为植球应力可靠区域；将顶层植球应力敏感区域内的各个顶层敏感植球对应的内部电路、中间层植球应力可靠区域内相应的中间层可靠植球对应的内部电路、底层植球应力可靠区域内相应的底层可靠植球对应的内部电路通过键合丝进行串联，并将相应的所述底层可靠植球与基板上相应的PCB布线进行焊接，获得第一菊花链；将中间层植球应力敏感区域内的各个中间层敏感植球对应的内部电路、底层植球应力可靠区域内相应的底层可靠植球对应的内部电路通过键合丝进行串联，并将相应的所述底层可靠植球与基板上相应的PCB布线进行焊接，获得第二菊花链；将底层植球应力敏感区域内的各个底层敏感植球对应的内部电路通过键合丝进行串联，并将相应的所述底层敏感植球与基板上相应的PCB布线进行焊接，获得第三菊花链；通过万用表分别测量所述第一菊花链、所述第二菊花链、所述第三菊花链的电阻值；将所述第一菊花链、所述第二菊花链、所述第三菊花链分别与监测仪器电连接进行电阻监测，并根据阻值变化范围判断所述顶层敏感植球、所述中间层敏感植球、所述底层敏感植球的焊接可靠性。2.如权利要求1所述的三维集成器件焊接可靠性试验方法，其特征在于，所述第一菊花链的获得过程包括：将与各个所述顶层敏感植球通过顶层TSV通道连接的各个顶层内部焊盘通过键合丝进行两两连接，获得多组顶层敏感植球检测单元；将与所述顶层敏感植球通过中间层TSV通道连接的中间层内部焊盘、与所述顶层敏感植球对应的所述中间层可靠植球通过中间层TSV通道连接的中间层内部焊盘通过键合丝进行连接；将与所述中间层可靠植球通过底层TSV通道连接的底层内部焊盘、与所述中间层可靠植球对应的所述底层可靠植球通过底层TSV通道连接的底层内部焊盘通过键合丝进行连接，获得各组所述顶层敏感植球检测单元的第一局部链；将各个所述第一局部链与基板上相应的PCB布线进行焊接串联，获得所述第一菊花链。3.如权利要求2所述的三维集成器件焊接可靠性试验方法，其特征在于，将所述第一菊花链与监测仪器电连接进行电阻监测包括：用所述万用表依次测量各个所述第一局部链的电阻值；将所述三维集成器件放置于测试箱内，依次开启所述测试箱的温变模式、湿度变化模式及振动模式；实时监测所述第一菊花链两端、每组所述第一局部链两端的阻值变化。4.如权利要求1所述的三维集成器件焊接可靠性试验方法，其特征在于，所述第二菊花链的获得过程包括：将与各个所述中间层敏感植球通过中间层TSV通道连接的各个中间层内...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉红雷，张魁，黄杰，彭浩，盛晓杰，柳华光，赵海龙，尹丽晶，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：