[发明专利]一种焊点与基板拉伸强度的检测方法和设备

说明书

本申请公开了一种焊点与基板拉伸强度的检测方法，包括：采用激光冲击法确定待测芯片样品的焊点脱落时的能量阈值；按照能量阈值采用PVDF装置获取能量阈值产生的冲击波的压力时空特性；根据压力时空特性及待测芯片样品的材料性能参数利用有限元建立数值模型，得到冲击波的衰减及反射规律；根据衰减及反射规律获取焊点与基板界面的应力历史曲线，并根据应力曲线获取焊点与基板之间的拉伸强度。可见，本申请提高了焊点与基板之间的拉伸强度获取的准确度。本申请同时还提供了一种焊点与基板拉伸强度的检测设备，具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及检测领域，特别涉及一种焊点与基板拉伸强度的检测方法和焊点与基板拉伸强度的检测设备。

背景技术

集成电路的球栅阵列封装是利用焊点作为板间互连的技术，其I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面，焊点的使用可以提供更多的引脚数，可以提高芯片处理能力，其更高的间距，更好的引线刚性和回流工艺的自对准特性，已成为芯片级封装的主要技术。

在球栅阵列封装中，金属焊区内金属化合物的形成有助于保持焊料与下面的封装衬底和印刷电路板(PCB)金属焊盘之间的良好结合。在高温焊接环境下，金属焊区中金属化合物的过度增长会产生脆性界面，使焊点与基板的结合强度变差，同时金属化合物的热老化会在金属焊区形成空隙，使界面结合强度变差。芯片在使用过程中，金属焊区的热应力和热应变循环或热应力集中，常常造成焊点的界面结合强度变差，甚至发生焊点的脱层破坏，从而导致芯片的失效，甚至引发其它事故。目前对焊点结合强度的判定都是用拉伸实验测试其拉伸强度，由于焊点材料的弹性模量一般较小，在拉伸测试时易产生弹性及塑性变形，因此相关技术的焊点结合强度的准确性较低。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种焊点与基板拉伸强度的检测方法、焊点与基板拉伸强度的检测设备，能够提高测试结果的准确性。其具体方案如下：

本申请提供了一种焊点与基板拉伸强度的检测方法，包括：

采用激光冲击法确定待测芯片样品的焊点脱落时的能量阈值；

按照所述能量阈值采用PVDF装置获取所述能量阈值产生的冲击波的压力时空特性；

根据所述压力时空特性及所述待测芯片样品的材料性能参数利用有限元建立数值模型，得到所述冲击波的衰减及反射规律；

根据所述衰减及反射规律获取所述焊点与基板界面的应力历史曲线，并根据所述应力曲线获取所述焊点与所述基板之间的拉伸强度。

可选的，采用激光冲击法确定待测芯片样品焊点脱落时的能量阈值，包括：

根据所述激光冲击法利用激光器按照各个预设能量发射的激光对所述待测芯片样品进行测试，判断所述焊点是否脱落；

若所述焊点脱落，则得到预设数目的初始能量阈值；

对所述预设数目的所述初始能量阈值进行平均值计算，得到能量阈值。

可选的，各个所述预设能量是初始能量值为0.25J，按照0.25J递增而得到的各个预设能量。

可选的，根据所述压力时空特性及所述待测芯片样品的材料性能参数利用有限元建立数值模型，得到所述冲击波的衰减及反射规律，包括：

利用所述有限元根据所述待测芯片样品的尺寸进行建模，得到几何模型，并对所述几何模型进行离散化处理，得到有限元模型；

根据所述压力时空特性获取动态压力值；

输入所述待测芯片样品的物理性能参数；并对所述有限元模型在左边界施加对称约束、右边界施加位移约束、顶面边界施加所述动态压力值，以便进行数值模拟，得到所述冲击波的衰减及反射规律。