【技术实现步骤摘要】
面向界面接触压力的SMT封装可靠性优化方法
[0001]本专利技术属于电子封装
，具体涉及一种面向界面接触压力的SMT封装可靠性优化方法。
技术介绍
[0002]随着半导体装备集成度的提高，电子封装结构在保证半导体装备功能正常方面发挥着至关重要的作用，同时也对电子封装可靠性提出了更高的要求。表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)作为一种被广泛使用的电子封装形式，在集成电路中发挥着重要作用，但由于温度循环引起的热应力交替，往往存在热力可靠性问题，尤其是SMT焊点界面间的接触压力过大时，意味着SMT焊点界面间易发生裂纹甚至断裂等可靠性问题，优化SMT焊点界面接触压力对SMT封装可靠性提升具有重要意义。
[0003]现有技术中，尽管传统的有限元仿真方法可以提供高精度的力学分布特性，但是面对需要通过不断迭代来实现的优化问题，大量的有限元仿真意味着极为高昂的计算成本与时间，对于电子产品快速优化设计难以实现。此外，现有SMT封装可靠性优化往往根据经验进行，对于结构参数的设计具有盲目性与主观...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向界面接触压力的SMT封装可靠性优化方法，其特征在于，包括：根据封装结构，确定封装的几何参数、物性参数和设计域；采用改进的拉丁超立方算法在所述设计域内采样，得到初始几何参数样本点；基于最小能量原理，构建与所述初始几何参数样本点对应的封装参数化表征模型；构建焊点粘塑性本构模型、构建焊点内聚力模型和构建焊点温度循环载荷曲线；基于所述封装参数化表征模型、所述焊点粘塑性本构模型、所述焊点内聚力模型和焊点温度循环载荷曲线，构建温循载荷下的有限元模型，并确定收敛停滞阈值和迭代次数；基于所述有限元模型，将所述初始几何参数样本点对应的封装结构进行有限元仿真分析，得到封装焊点界面的最大接触压力，并形成接触压力样本点；基于所述初始几何参数样本点和所述接触压力样本点，构建克里金代理模型；基于wEI填充准则，通过最大化当前的所述克里金代理模型的wEI值，得到更新的几何参数样本点；基于收敛停滞准则判断收敛是否停滞；如果否，则继续进行有限元仿真分析，直至收敛停滞；如果是，则判断是否满足终止准则；如果是，则输出接触压力最小对应的几何参数；如果否，则基于MAE准则，再次更新几何参数样本点，并继续进行有限元仿真分析，直至收敛停滞。2.根据权利要求1所述的面向界面接触压力的SMT封装可靠性优化方法，其特征在于，所述改进的拉丁超立方算法的采样过程包括：将所述设计域的域值范围划分为m个等长区间，在每个区间内随机选取一个几何参数样本点，构成m+1个样本集合；生成n组采样集合，获取各组所述采样集合中m+1个几何参数样本点之间的欧氏距离；其中，定义相邻所述几何参数样本点之间的距离为欧氏距离；比较各所述采样集合中最小的欧氏距离，并从中选取最大的欧氏距离对应的所述采样集合，作为所述初始几何参数样本点的集合x0。3.根据权利要求1所述的面向界面接触压力的SMT封装可靠性优化方法，其特征在于，所述封装参数化表征模型基于焊料体积约束、焊料重力势能约束和焊料表面势能约束下构建。4.根据权利要求1所述的面向界面接触压力的SMT封装可靠性优化方法，其特征在于，所述焊点粘塑性本构模型基于焊点粘塑性本构模型参数构建，所述焊点粘塑性本构模型参数包括：初始变形阻抗s0、前指数因子A、应力乘子ξ、应变率敏感指数m、应变硬化常数h0、形变阻抗系数应变率敏感指数n、应变硬化敏感系数a和激活能Q/R；所述焊点内聚力模型基于焊点内聚力参数构建，所述焊点内聚力参数包括：法向临界能量释放率为切向临界能量释放率法向最大接触应力σ
max
，切向最大接触应力τ
max
；所述温度循环载荷曲线基于温度循环载荷参数构建，所述温度循环载荷参数包括：加于封...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘少义，王从思，王奔犇，姚松杰，王龙杨，徐鹏颖，薛松，平丽浩，曾锐，王艳，于坤鹏，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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