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在现代微电子工业中,一方面,更轻、更薄、更小是微电子封装技术发展的趋势;另一方面,随着集成电路技术在汽车、航空航天、通讯领域中的广泛应用,工作在高温、高湿等恶劣环境下的IC 器件和芯片的可靠性受到了越来越多的关注。由此产生了对微电子封装可靠性要求的进一步提高,因此,我们有理由相信:在未来的微电子工业中,其封装的可靠性研究将扮演极其重要的角色并占有举足轻重的地位。我所研究的课题集中在以下的二个方面:(1)某军用多芯片组件的温度场分布。(2)倒装焊封装中复合SnPb 焊点的应力、应变分布。本论文运用有限元方法,并借助于ANSYS 软件对其进行了模拟分析。某军用多芯片组件在某火箭系统中用于直流电动机的调速,该组件工作在高温环境中,其工作环境极为恶劣,故对其可靠性要求非常高。本论文工作之一是对该军用多芯片组件进行热分析,求解其温度场分布,并研究了粘结层材料、基板材料、封装材料、封装底板的温度变化以及封装外壳的对流换热系数对其温度分布的影响,其目的在于为该军用多芯片组件的热设计提供必要的技术参数。模拟结果与实测值非常接近,表明模拟具有较高的精确度,得到了如下结论:(1)在多热源条件下,由于存在热耦合,温度场分布具有与单热源不同的特点。(2)由芯片到封装底板的热通路为主要的散热途径。故在热设计时,应尽力降低芯片到封装底板的热阻,采用导热系数较大的材料;封装外壳的对流换热条件对其温度场影响不大,但底板温度的改变对该组件的温度分布有较显著的影响。故在热设计时,对封装底板得采用有效的散热设计(如热管、冷板等散热装置)。倒装焊封装中的焊点可靠性问题一直是电子封装中学科的前沿和热点问题。由于倒装焊封装中的焊点的几何尺寸很小,用一般的实验方法难于对热循环过程中焊点的应力、应变进行实时检测。理论方法(如有限元分析方法)可以对复杂加载条件下焊点中的应力、应变分布及其历史进行详尽的描述,是评价焊点可靠性的重要途径。本论文工作之二是基于单一变量(形变阻抗)的统一型粘塑性Anand 本构方程,描述了焊料的粘塑性行为。利用SnPb 焊料的Anand 本构模型,运用ANSYS 有限元软件分析了倒装焊封装中复合SnPb 焊点在热循环过程中的应力、应变的分布。通过模拟分析,观察到SnPb 焊料的蠕变行为和应力松弛现象,得到了如下结论:(1)外侧焊点经受的应力、应变范围比内侧焊点大。(2)焊点的高应力区域出现在Sn60Pb40 焊料右下角处;高应变区域出现在Pb90Sn10 焊料的上部。