Abstract
本研究中係利用ANSYS有限元素分析法來模擬二維空間中焊點凸塊的熱應 變，包含Sn-3.5Ag焊點在冷熱循環中所受的彈-塑性行為、潛變及應力鬆 弛反應。三維的模型及簡化金屬層模型與二維模型有相同的應變集中位置 ，但是應變值不同。在材料選擇方面，因FR-4基板與焊錫熱膨脹比氧化鋁 與焊錫更配合，故FR-4是較佳的基板選擇。而Sn-3.5Ag比Sn-37Pb更具彈 性，雖然在同樣冷熱循環中應變較大，但仍有約Sn-37Pb兩倍的疲勞壽命 。另外，在焊點迴流時及操作時可能的介金屬化合物之成長在冷熱循環中 導致的應力也一併評估。在受力方面，多焊點置於多循環、持溫時間及升 溫速率的影響亦一併討論。並比較Sn-3.5Ag及Sn-Pb操作及製造時所受的 應變。此外，對容易受力的焊錫可考慮用環氧樹脂保護。利用焊點高度及 金屬墊比例的改變，焊錫形狀及焊錫弧度的改變來評估幾何形狀的最佳化 。在實驗方面以SEM，EDS觀察循環中焊點變化及破壞表面；復進行 Sn-3.5Ag，Sn-52Bi和Sn-40Pb的潤濕性量測；並在Pt-Ag厚膜導體上鍍無 電鍍銅使其導電性及散熱性得到改善。。