论文的研究目标是探讨BGA封装形式的产品的翘曲形变和在测试环境中受到工艺中针对翘曲变化的优化。BGA封装形式是大规模集成电路,如中央处理器的封装形式之一。相对于类似的PGA和LGA封装形式,优势在于更轻薄。市场对便携产品的要求在不断提高,将BGA封装形式的产品做的更轻薄是提高产品市场竞争力的重要手段之一。而BGA封装相当于PGA和LGA产品,其最终的工艺流程是将产品以reflow的方式焊接在电路板上以完成引脚的互连。为了保证焊接的可靠性,BGA产品在reflow是怎样的翘曲形变,是非常关键的。基于实际的生产制造情况,在测试工艺结束后,有发生过40%到50%的产品被报废,因为不能达到相应的翘曲形变的要求。而翘曲形变在测试之前是可以符合reflow的要求的,看来测试工艺和翘曲形变的关系必须考虑在半导体制造工艺中的。将实际的产品作为实验的对象,是可以得到目标结果的。但是实际产品作为实验材料有2个缺陷,第一,实际产品作为实验材料是有限的,每一个实际的产品至少都包括原材料的价值和前端工序的加工成本。第二,实际产品作为实验材料,在时间上有必要的等待成本,势必对总体论文的进度有着影响。所以,该论文将实验的部分交给模拟软件来完成相应的验证。在半导体生产制造领域中使用ANSYS模拟软件来模拟试验,最终优化工艺流程,是创新的,也是有实际的价值的。在理论研究方面,ANSYS提供了一个仿真的平台,可以可视化的分析在特定条件下的受力情况,将材料力学和实际的测试工艺结合在一起。在实际实际应用中,基于ANSYS的模拟,可以节省实际模拟的物理资源,可以通过参数的修改,再运算,模拟出下一个测试条件下的产品应力分析。如果使用实际的资源,则需要测试产品的材料的再次准备,测试条件参数在测试机台上的再次调整,所耗费的人力,物力将是巨大的。本论文的研究流程如下,基于材料力学和实际BGA产品的特性综合分析,用ANSYS模拟对于不同的BGA产品设计变化的影响。1.BGA产品基片减薄。2.Die减薄以达到更轻薄的产品。3.Die面积变大以同样的封装尺寸包含更多功能的产品。4.多个Die取代一个Die,等几种因素对翘曲变化的影响。基于测试工程师的工作经验,从测试工艺上考虑可以优化的地方,例如可以考虑的变化如,1,将测试过程中的应力分时间,逐步增加在产品上面。2.将测试过程中和基片接触的应力区域增加或者减少。该研究工作的目标了解测试工艺对BGA产品翘曲变形的影响,在了解到翘曲变形的主要因素的基础上,尝试优化测试工艺,最终以优化测试工艺来减少BGA产品的翘曲形变,以优化产品合格率。最终测试工艺导致的40%-50%的废品率变成了0%。