本发明专利技术提供一种预测和改善FCBGA封装基板翘曲变形的方法，包括以下步骤：提供目标封装基板，根据目标封装基板的相关参数构建初始翘曲预测模型，并通过初始翘曲预测模型的预测翘曲结果与实际翘曲结果对比，根据对比结果选择优化或不优化初始翘曲预测模型以得到翘曲预测模型，根据翘曲预测模型预测目标封装基板的翘曲变形，基于上述翘曲预测模型能够得到翘曲改善模型，并根据翘曲改善模型对封装基板进行改善。本发明专利技术的方法通过数值模拟软件来预测封装基板制作过程中可能发生的翘曲变形问题，并且能够从翘曲变形结果中了解翘曲产生的位置和根本原因，根据翘曲改善模型能够针对性的对封装基板进行改善，节约时间成本，从而得到显著改善的封装基板。著改善的封装基板。著改善的封装基板。
【技术实现步骤摘要】
一种预测和改善FCBGA封装基板翘曲变形的方法
[0001]本专利技术属于半导体封装
，涉及一种预测和改善FCBGA封装基板翘曲变形的方法。
技术介绍
[0002]倒装芯片球栅格阵列(Flip Chip Ball Grid Array，简称FCBGA)封装基板封装指芯片正面朝下面向封装基板，使用金属小球进行连接，解决了传统引线键合产生的电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility，简称EMC)和电磁干扰(Electro Magnetic Interference，简称EMI)问题，极大地提高了芯片运行速度，具有频率高、稳定性好、尺寸小等优点，广泛应用于高性能电子产品，同时也缩小了封装尺寸。
[0003]但是使用大量的金属小球就需要保证封装基板有较高的平整度，即对封装基板的翘曲提出了更高的要求，由于封装基板一般由树脂、填料、铜箔和阻焊组成，这几种材料自身的热膨胀系数就存在比较明显的区别，当这几种材料处于一个温度变化比较大的环境中时，热膨胀系数不同会导致热应力增大，导致封装基板整体不可避免的发生翘曲变形，封装基板发生翘曲变形不仅会阻碍封装基板后续制作，还可能造成产品因翘曲过大而无法贴装、造成产品失效。
[0004]传统减小翘曲变形的方法是更换热膨胀系数更低的材料进行制作，但是改变材料的周期会比较长，效果也并不好预测，无法针对某一个方向的问题提出具体的解决方案。另外一种减少翘曲的方法是采用添加平衡铜或者增加叠构材料的厚度，平衡铜可以改变材料局部的热膨胀系数，增加叠构材料的厚度可以提高封装基板的刚度，降低翘曲，但是增加平衡铜的设计目前没有相应的标准，需要针对不同设计的封装基板进行不同的设计；增加叠构材料的厚度虽然简单有效，但是一般难以达到客户的要求，同时也与封装基板轻薄化的发展的趋势相悖。也有使用有限元来模拟PCB板层压过程中翘曲变化的方法，该方法往往将铜箔层和树脂层简化为复合材料，这一简化虽然可以大幅减低模拟的计算难度，但是也会明显降低翘曲预测的准确性。
[0005]因此，如何提供一种预测和改善FCBGA封装基板翘曲变形的方法，以实现方便、准确地预测FCBGA封装基板生产过程中可能发生的翘曲变形及翘曲变形发生的位置和变形程度，并对封装基板的翘曲变形进行针对性的改善，节约成本，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。
[0006]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种预测和改善FCBGA封装基板翘曲变形的方法，用于解决现有技术中不能准确预测封装基板在生产过程中可能产
生翘曲变形的位置和变形程度，并且不能有效改善封装基板的翘曲变形现象的问题。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种预测FCBGA封装基板翘曲变形的方法，包括以下步骤：
[0009]提供一目标封装基板，获取所述目标封装基板的相关参数及所述目标封装基板的实际翘曲结果；
[0010]根据所述相关参数构建所述目标封装基板的三维模型；
[0011]将所述三维模型导入模拟软件中以构建所述目标封装基板的初始翘曲预测模型；
[0012]基于所述初始翘曲预测模型进行实际工作过程的模拟以获取所述目标封装基板的模拟翘曲结果；
[0013]对比所述模拟翘曲结果与所述实际翘曲结果以判断所述初始翘曲预测模型是否有效，若所述初始翘曲预测模型有效，则将所述初始翘曲预测模型作为所述目标封装基板的最终翘曲预测模型，若所述初始翘曲预测模型无效，对所述初始翘曲预测模型进行算法优化直至得到所述目标封装基板的最终翘曲预测模型；
[0014]根据所述最终翘曲预测模型对所述目标封装基板在实际工作过程中发生的翘曲变形进行预测。
[0015]可选地，判断所述初始翘曲预测模型是否有效的依据包括所述模拟翘曲结果与所述实际翘曲结果之间的偏差值，若所述偏差值小于或等于预设值则认定所述初始翘曲预测模型有效，若所述偏差值大于预设值，则认定所述初始翘曲预测模型无效。
[0016]可选地，所述目标封装基板包括层叠的多层膜层，所述相关参数包括所述膜层的厚度、形状及区域分布。
[0017]可选地，构建所述初始翘曲预测模型的方法包括定义所述膜层的材料属性及进行网格化处理。
[0018]可选地，所述材料属性包括材料的类型、热膨胀系数、泊松比及杨氏模量中的至少一种。
[0019]可选地，进行网格化处理的方法包括针对所述目标封装基板的不同位置进行网格化划分，划分方法包括在两种材料的边界区域划分相对致密的网格，在材料的中心区域划分相对疏松的网格。
[0020]可选地，进行实际工作过程的模拟的方法包括将热电偶在回流焊设备中的实测温度曲线导入模拟软件。
[0021]可选地，所述模拟翘曲结果包括温度场分布及应变场分布，所述温度场分布包括目标封装基板各个位置随时间变化的温度分布，所述应变场分布包括所述目标封装基板发生翘曲变形的位置以及变形位置处的变形幅度。
[0022]本专利技术还提供一种改善FCBGA封装基板翘曲变形的方法，包括以下步骤：
[0023]提供一目标封装基板，采用如上所述的预测FCBGA封装基板翘曲变形的方法获取所述目标封装基板的最终翘曲预测模型，并根据所述最终翘曲预测模型对所述目标封装基板在实际工作过程中发生的翘曲变形进行预测以得到所述目标封装基板的预测翘曲结果；
[0024]根据所述预测翘曲结果对所述目标封装基板进行优化以得到初步改善封装基板；
[0025]获取所述初步改善封装基板的翘曲结果，将所述初步改善封装基板的翘曲结果与所述预测翘曲结果进行对比，若偏差在预设范围之内，则将所述翘曲预测模型作为翘曲改
善模型，若偏差在预设范围之外，则对所述目标封装基板的最终翘曲预测模型进行优化以得到翘曲改善模型；
[0026]根据所述翘曲改善模型对所述目标封装基板进行改善。
[0027]可选地，根据所述预测翘曲结果对所述目标封装基板进行优化以得到初步改善封装基板包括对所述目标封装基板中至少一膜层的厚度、形状及材料中的至少一种进行优化。
[0028]如上所述，本专利技术的预测和改善FCBGA封装基板翘曲变形的方法，能够通过数值模拟软件来预测封装基板制作过程中可能发生的翘曲变形问题，并且能够从翘曲变形结果中找到各个区域翘曲发生时其内部的温度场以及应变的变化，有助于了解翘曲产生的位置和根本原因。同时，能够根据翘曲结果来对封装基板进行改善以得到翘曲改善模型，能够对翘曲改善起到清晰地指导作用，根据翘曲改善模型能够针对性的对封装基板进行改善，节约时间成本，从而得到显著改善的封装基板。
附图说明
[0029]图1显示为本专利技术的预测和改善FCBGA封装基板翘本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种预测FCBGA封装基板翘曲变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一目标封装基板，获取所述目标封装基板的相关参数及所述目标封装基板的实际翘曲结果；根据所述相关参数构建所述目标封装基板的三维模型；将所述三维模型导入模拟软件中以构建所述目标封装基板的初始翘曲预测模型；基于所述初始翘曲预测模型进行实际工作过程的模拟以获取所述目标封装基板的模拟翘曲结果；对比所述模拟翘曲结果与所述实际翘曲结果以判断所述初始翘曲预测模型是否有效，若所述初始翘曲预测模型有效，则将所述初始翘曲预测模型作为所述目标封装基板的最终翘曲预测模型，若所述初始翘曲预测模型无效，对所述初始翘曲预测模型进行算法优化直至得到所述目标封装基板的最终翘曲预测模型；根据所述最终翘曲预测模型对所述目标封装基板在实际工作过程中发生的翘曲变形进行预测。2.根据权利要求1所述的预测FCBGA封装基板翘曲变形的方法，其特征在于：判断所述初始翘曲预测模型是否有效的依据包括所述模拟翘曲结果与所述实际翘曲结果之间的偏差值，若所述偏差值小于或等于预设值则认定所述初始翘曲预测模型有效，若所述偏差值大于预设值，则认定所述初始翘曲预测模型无效。3.根据权利要求1所述的预测FCBGA封装基板翘曲变形的方法，其特征在于：所述目标封装基板包括层叠的多层膜层，所述相关参数包括所述膜层的厚度、形状及区域分布。4.根据权利要求3所述的预测FCBGA封装基板翘曲变形的方法，其特征在于：构建所述初始翘曲预测模型的方法包括定义所述膜层的材料属性及进行网格化处理。5.根据权利要求4所述的预测FCBGA封装基板翘曲变形的方法，其特征在于：所述材料属性包括材料的类型、热膨胀系数、泊松比及杨氏模量中的至少一种。6.根据权利要求4所述的预测FCBGA封装基板翘曲变形的方法，其特征在于：进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨威，杜玲玲，郭伟，
申请(专利权)人：上海美维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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