陶瓷柱栅阵列封装器件回流焊工艺仿真*

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1116

电子与封装 ›› 2021, Vol. 21 ›› Issue (11): 110101 . doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2021.1116

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陶瓷柱栅阵列封装器件回流焊工艺仿真^*

田文超¹;史以凡¹;辛菲¹;陈思²;袁风江³;雒继军³

1. 西安电子科技大学机电工程学院，西安　710068；2. 工业和信息化部电子第五研究所，广州　510000；3. 佛山市蓝箭电子股份有限公司，广东佛山　528051

收稿日期:2021-07-07 出版日期:2021-11-24 发布日期:2021-08-24
作者简介:田文超（1968—），男，江苏无锡人，博士，教授，电子封装技术国家“双万计划”一流专业创始人和负责人，主要研究方向为先进封装与高密度组装、微机电技术。

Simulation of Reflow Soldering Process forCeramic Column Grid Array Packaged Devices

TIAN Wenchao¹, SHI Yifan¹, XIN Fei¹, CHEN Si², YUAN Fengjiang³, LUO Jijun³

1. College of Mechanical Electronical andEngineering, Xidian University, Xi’an 710068, China; 2. The Fifth Electronics Research Institute of the Ministry of Industry andInformation Technology of P.R. China，Guangzhou510000, China; 3. Foshan Blue Rocket Electronics Co., Ltd., Foshan 528051, China

Received:2021-07-07 Online:2021-11-24 Published:2021-08-24

摘要/Abstract

摘要： 陶瓷柱栅阵列封装器件因具有高密度输入/输出、高可靠性、优良的电气和热性能等优点，被广泛运用于航空航天领域。通过微线圈型陶瓷柱栅阵列封装器件的回流焊工艺仿真，分析了降温速率和印制电路板焊盘直径对焊接残余应力的影响，并通过参数优化选取较优的工艺参数组合。结果表明，降温速率在1~2.5 ℃/s内变化时，最大残余应力变化不明显，降温速率大于2.5 ℃/s时，降温速率越大，残余应力越大；印制电路板焊盘直径对焊接残余应力的影响未呈现出规律性的趋势，当印制电路板焊盘直径为0.76 mm时，残余应力最小，为10.7490 MPa；通过参数优化可知，当印制电路板焊盘直径为0.76 mm、降温速率为2.0 ℃/s时，残余应力最小，为6.9600 MPa。

关键词: 电子封装, 陶瓷柱栅阵列封装, 回流焊, 残余应力

Abstract: Ceramic columnar grid array packaging device is widely used in aerospace field because of its high density input/output, high reliability, excellent electrical and thermal performance. Through the simulation of reflow soldering process of micro coil ceramic columnar grid array packaging device, the effects of cooling rate and pad diameter of printed circuit board on welding residual stress are analyzed, and the optimal combination of process parameters is selected through parameter optimization. The results show that the greater the cooling rate is, the greater the residual stress is. However, when the cooling rate changes within 1-2.5 ℃/s, the change of the maximum residual stress is not obvious. When the diameter of printed circuit board pad is 0.76 mm, the minimum residual stress is 10.7490 MPa. Through the parameter optimization, when the pad diameter is 0.76 mm and the cooling rate is 2.50 ℃/s, the residual stress is the minimum of 6.9600 MPa.

Key words: electronicpackaging, ceramiccolumngridarray, reflowsoldering, residualstress

中图分类号:

TN305.94

田文超;史以凡;辛菲;陈思;袁风江;雒继军. 陶瓷柱栅阵列封装器件回流焊工艺仿真^*[J]. 电子与封装, 2021, 21(11): 110101 .

TIAN Wenchao, SHI Yifan, XIN Fei, CHEN Si, YUAN Fengjiang, LUO Jijun. Simulation of Reflow Soldering Process forCeramic Column Grid Array Packaged Devices[J]. Electronics & Packaging, 2021, 21(11): 110101 .

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中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

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