Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 7/2010

01.07.2010

A hybrid inverse method for evaluating FC-PBGA material response to thermal cycles

verfasst von: A. Shirazi, H. Lu, A. Varvani-Farahani

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 7/2010

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This study proposes a hybrid experimental-analytical inverse method that can be used to evaluate thermomechanical cyclic behavior of flip-chip plastic ball grid array modules and the constituent materials. Treating such a package as an adhesively bonded trilayer plate, the structural formulation follows and modifies an existing analytical model. A phase-shifted shadow moiré method is employed to obtain the package thermal warpage variation in responding to a temperature cycle. By correlating the modeling predicted and the experimentally measured package warpage, the application of the method leads to the determination of those uncertain material parameters including temperature dependent modulus of elasticity and coefficient of thermal expansion of the die attachment and the substrate materials. These parameters are difficult to determine otherwise due to the complexity involving the effect of package processing condition and extremely thin thickness of the adhesive layer. As the values of all material parameters are ascertained, shear and peel stresses in the module adhesive layer can also be evaluated based on the analytical model.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat P.S. Ho, G. Wang, M. Ding, J.H. Zhao, X. Dai, Microelectron. Reliab. 44, 719 (2004)CrossRef P.S. Ho, G. Wang, M. Ding, J.H. Zhao, X. Dai, Microelectron. Reliab. 44, 719 (2004)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat S. Chen, C.Z. Tsai, N. Kao, E. Wu, Proc. Electron. Compon. Tech. Conf. 2, 1677 (2005) S. Chen, C.Z. Tsai, N. Kao, E. Wu, Proc. Electron. Compon. Tech. Conf. 2, 1677 (2005)
4.
Zurück zum Zitat Y. Sawada, K. Harada, H. Fujioka, Microelectron. Reliab. 43, 465 (2003)CrossRef Y. Sawada, K. Harada, H. Fujioka, Microelectron. Reliab. 43, 465 (2003)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat X. Wei, K. Marston, K. Sikka, 11th IEEE Intersoc. Conf. Thermal. Thermomec. Phenom. Electron. Sys., I-THERM, 310 (2008) X. Wei, K. Marston, K. Sikka, 11th IEEE Intersoc. Conf. Thermal. Thermomec. Phenom. Electron. Sys., I-THERM, 310 (2008)
6.
Zurück zum Zitat S.S. Too, J. Hayward, R. Master, T.S. Tan, K.H. Keok, 57th IEEE Electronic Component & Technol. Conf., 748 (2007) S.S. Too, J. Hayward, R. Master, T.S. Tan, K.H. Keok, 57th IEEE Electronic Component & Technol. Conf., 748 (2007)
7.
Zurück zum Zitat S. Michaelides, S.K. Sitaraman, IEEE Trans. Adv. Package. 22(4), 602 (1999)CrossRef S. Michaelides, S.K. Sitaraman, IEEE Trans. Adv. Package. 22(4), 602 (1999)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Y. Li, 53rd IEEE Electronic Component & Technol. Conf., 549 (2003) Y. Li, 53rd IEEE Electronic Component & Technol. Conf., 549 (2003)
10.
Zurück zum Zitat W. Zhang, D. Wu, B. Su, S.A. Hareb, Y.C. Lee, B.P. Masterson, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 21, 2 (1998)CrossRef W. Zhang, D. Wu, B. Su, S.A. Hareb, Y.C. Lee, B.P. Masterson, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 21, 2 (1998)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat J.W.Y. Kong, J.K. Kim, M.M.F. Yuen, IEEE Trans. Electron. Packag. Manuf. 26(3), 245 (2003)CrossRef J.W.Y. Kong, J.K. Kim, M.M.F. Yuen, IEEE Trans. Electron. Packag. Manuf. 26(3), 245 (2003)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat E. Suhir, Structural Analysis in Microelectronic and Fiber-Optic Systems, 1st edn. (Van Nostrand Reinhold, New York, 1991) E. Suhir, Structural Analysis in Microelectronic and Fiber-Optic Systems, 1st edn. (Van Nostrand Reinhold, New York, 1991)
13.
Zurück zum Zitat N. Islam, M. Jimarez, R. Darveaux, J. Lee, J. Na, K. Kim, Proc. ASME InterPack Conf., IPACK. 2007(2), 532 (2007) N. Islam, M. Jimarez, R. Darveaux, J. Lee, J. Na, K. Kim, Proc. ASME InterPack Conf., IPACK. 2007(2), 532 (2007)
14.
Zurück zum Zitat A. Dubey, Proc. Elect. Compon. Technol. Conf., 1907 (2008) A. Dubey, Proc. Elect. Compon. Technol. Conf., 1907 (2008)
15.
Zurück zum Zitat H. Ding, I.C. Urne, C. Zhang, J. Electron. Package. Trans. ASME 126(2), 265 (2004)CrossRef H. Ding, I.C. Urne, C. Zhang, J. Electron. Package. Trans. ASME 126(2), 265 (2004)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat M.Y. Tsai, C.H.J. Hsu, C.T.O. Wang, IEEE Trans. Compon. Package Tech. 27(3), 568 (2004)CrossRef M.Y. Tsai, C.H.J. Hsu, C.T.O. Wang, IEEE Trans. Compon. Package Tech. 27(3), 568 (2004)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat J.H. Lau, S.W.R. Lee, C. Chang, IEEE Trans. Compon. Package. Technol. 23(2), 323 (2000)CrossRef J.H. Lau, S.W.R. Lee, C. Chang, IEEE Trans. Compon. Package. Technol. 23(2), 323 (2000)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat S.P. Timoshenko, J.N. Goodier, Theory of Elasticity, 31st edn. (McGraw-Hill, New York, 1970)MATH S.P. Timoshenko, J.N. Goodier, Theory of Elasticity, 31st edn. (McGraw-Hill, New York, 1970)MATH
19.
20.
21.
Zurück zum Zitat R.R. Valisetty, Ph.D. thesis, Georgia Inst. Technol., Atlanta, March (1983) R.R. Valisetty, Ph.D. thesis, Georgia Inst. Technol., Atlanta, March (1983)
23.
24.
Zurück zum Zitat K. Wang, Y. Huang, A. Chandra, K.X. Hu, Thermomech. Phenom. Electron. Sys., Proc. Inter. Conf. 2, 56 (2000) K. Wang, Y. Huang, A. Chandra, K.X. Hu, Thermomech. Phenom. Electron. Sys., Proc. Inter. Conf. 2, 56 (2000)
26.
27.
Zurück zum Zitat H.R. Ghorbani, J.K. Spelt, Microelectron. Reliab. 46(5-6), 873 (2006)CrossRef H.R. Ghorbani, J.K. Spelt, Microelectron. Reliab. 46(5-6), 873 (2006)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat M.Y. Tsai, C.H. Hsu, C.N. Han, J. Electron. Packag., Trans. ASME 126(1), 115 (2004)CrossRef M.Y. Tsai, C.H. Hsu, C.N. Han, J. Electron. Packag., Trans. ASME 126(1), 115 (2004)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Y.P. Wang, K. Chai, T.D Her, R. Lo, 3rd IEEE Electronic Packag. & Technol. Conf., 223 (2000) Y.P. Wang, K. Chai, T.D Her, R. Lo, 3rd IEEE Electronic Packag. & Technol. Conf., 223 (2000)
30.
Zurück zum Zitat S. Park, H.C. Lee, B. Sammakia, K. Raghunathan, IEEE Trans. Compon. Packag. Tech. 30(2), 294 (2007)CrossRef S. Park, H.C. Lee, B. Sammakia, K. Raghunathan, IEEE Trans. Compon. Packag. Tech. 30(2), 294 (2007)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat S. Jayaraman, J. Tang, V.S. Wakharkar, in Microelectronic Packaging, ed. by M. Datta, T. Ōsaka, J.W. Schultze (CRC Press, Boca Raton, FL, 2005), p. 253 S. Jayaraman, J. Tang, V.S. Wakharkar, in Microelectronic Packaging, ed. by M. Datta, T. Ōsaka, J.W. Schultze (CRC Press, Boca Raton, FL, 2005), p. 253
32.
Zurück zum Zitat F. Zhang, M. Li, W.T. Chen, K.S. Chian, IEEE Trans. Compon. Packag. Technol. 26(1), 233 (2003)CrossRef F. Zhang, M. Li, W.T. Chen, K.S. Chian, IEEE Trans. Compon. Packag. Technol. 26(1), 233 (2003)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat J.H. Okura, K. Darbha, S. Shetty, A. Dasgupta, J.F.J.M. Caers, 49th IEEE Electronic Component & Technol. Conf., 589 (1999) J.H. Okura, K. Darbha, S. Shetty, A. Dasgupta, J.F.J.M. Caers, 49th IEEE Electronic Component & Technol. Conf., 589 (1999)
34.
Zurück zum Zitat M.Y. Tsai, Y.C. Lin, C.Y. Huang, J.D. Wu, IEEE Trans. Electron. Package Manufact. 28(4), 328 (2005)CrossRef M.Y. Tsai, Y.C. Lin, C.Y. Huang, J.D. Wu, IEEE Trans. Electron. Package Manufact. 28(4), 328 (2005)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat A. Shirazi, H. Lu, A. Varvani-Farahani, Proc. Int. Conf. Solder. Reliab. Tor., May 20–22 (2009) A. Shirazi, H. Lu, A. Varvani-Farahani, Proc. Int. Conf. Solder. Reliab. Tor., May 20–22 (2009)
36.
37.
Zurück zum Zitat K. Verma, D. Columbus, B. Han, IEEE Trans. Electron. Package Manuf. 22(1), 63 (1999)CrossRef K. Verma, D. Columbus, B. Han, IEEE Trans. Electron. Package Manuf. 22(1), 63 (1999)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat R. Zhao, H. Lu, M. Zhou, C. Sun, in Proceedings of the CSME Forum, May 21–24, Kananaskis, Alberta (2006) R. Zhao, H. Lu, M. Zhou, C. Sun, in Proceedings of the CSME Forum, May 21–24, Kananaskis, Alberta (2006)
39.
Zurück zum Zitat M. Zhou, H. Lu,in Proceedings of the SMTAI Conference, Orlando, October 7–11, 374 (2007) M. Zhou, H. Lu,in Proceedings of the SMTAI Conference, Orlando, October 7–11, 374 (2007)
40.
Zurück zum Zitat J.F. Doyle, Modern Experimental Stress Analysis, 1st edn. (John Wiley & Sons, Ltd., West Sussex, England, 2004), pp. 171–218 J.F. Doyle, Modern Experimental Stress Analysis, 1st edn. (John Wiley & Sons, Ltd., West Sussex, England, 2004), pp. 171–218
41.
Zurück zum Zitat J. Cugnoni, J. Botsis, J. Janczak-Rusch, Adv. Eng. Mat. 8(3), 184 (2006)CrossRef J. Cugnoni, J. Botsis, J. Janczak-Rusch, Adv. Eng. Mat. 8(3), 184 (2006)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat I. DeSousa, H. McCormick, H. Lu, R. Martel, S. Ouimet, Proc. Electron. Compon. Technol. Conf., 397 (2008) I. DeSousa, H. McCormick, H. Lu, R. Martel, S. Ouimet, Proc. Electron. Compon. Technol. Conf., 397 (2008)
43.
Zurück zum Zitat B. Guenin, Electron. Cool. 13(4), 8 (2007) B. Guenin, Electron. Cool. 13(4), 8 (2007)
Metadaten
Titel
A hybrid inverse method for evaluating FC-PBGA material response to thermal cycles
verfasst von
A. Shirazi
H. Lu
A. Varvani-Farahani
Publikationsdatum
01.07.2010
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 7/2010
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-009-9987-z

Weitere Artikel der Ausgabe 7/2010

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 7/2010 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt