褚华斌SiP封装锂电池保护模块可靠性分析
高可靠塑料封装技术研究
一般地袁 根据芯片背面的电位要求袁 采用导电 胶或绝缘胶对芯片进行固定袁 贴片胶的固化温度和 固化时间不仅影响芯片粘接强度袁 固化不充分时袁 胶内残留的水汽在器件回流焊接过程也易出现 野爆 米花冶 现象遥 王飞研究发现贴片胶的杨氏模量越 大袁 热应变情况下袁 芯片尧 基板的翘曲变形和芯片 的最大等效应力也越大遥 无论从减小贴片工艺的翘 曲变形还是降低芯片的应力角度出发袁 都应尽可能
本文从封装角度出发袁 分析说明了封装材料及 工艺对产品可靠性造成的影响袁 并提出改进措施袁 由此可降低产品在恶劣环境中使用时的失效风险遥
1 塑封器件的常见失效
塑封器件由于其固有特性袁 在机械尧 热尧 化学 或电气等应力作用时袁 出现的最常见的物理失效包 括分层尧 断裂和腐蚀遥
1.1 分层
分层是塑封器件最常见的失效模式袁 是塑封器 件中相邻材料的分离袁 主要包括模塑料与芯片尧 模 塑料与基板/框架尧 芯片与贴片胶尧 贴片胶与基板/ 框架分层等遥 导致分层的因素有很多袁 包括外部载 荷如水汽尧 温度和环境湿度等遥 封装体关键区域的 分层袁 比如贴片区尧 键合区袁 易造成芯片背部电位 浮空尧 键合点剥离等缺陷袁 从而导致塑封器件的电 气失效遥
模塑料的主要成分是环氧树脂尧 硬化剂和促进 剂等袁 主要添加剂包括二氧化硅等袁 二氧化硅可降 低模塑料的 CTE 和吸湿率尧 增加模塑料的导热性袁 但二氧化硅含量过高会显著地增加模塑料的杨氏模 量袁 这将在 CTE 差异大的封装体局部产生应力或 变形袁 加速界面分层恶化遥 模塑料的吸湿率同样影 响封装器件的长期可靠性袁 器件在湿热环境中长时 间地工作袁 湿热应力的叠加将加速器件分层失效遥
电动工具保护电路的设计仿真与应用
[10] 范月圆，刘华勇 . 基于 Multisim13 数字流水灯电路
[2] 张彦V1秀 . 一款双极R5基10准kΩ电压源电路芯片的设计与实
现 [4D6 ]V. 北京：北京工业大学，2016.
50 kΩ
R2 100Rk2Ω
100 kΩ
Q1 Q1 XMM1
XMM1
VCC
Q2
5 V Q2
C2 C2
R3 10
1.0μF
1.0μF
R4 MR103ΩMΩ10R1k04ΩkΩ
（a）Q9 无控制电压
V1 18 V
C1 1μF
V1 45 V
R1 100 kΩ R1 50 kΩ R2 5 kΩ
R5 10 kΩ
Keywords: power tools;the simulation; safety protection circuit
0 引 言
目前大多数制造工厂对手持式电动工具的应用 较为广泛，而在应用过程中会遇到一系列安全问题。 经验证发现安全问题主要包括两种，一种是过电压造 成 CPU 电路和控制电源电路的损坏，另一种则是过 电流造成驱动电路的损坏。电池的能量密度较大，会 对人体造成不同的伤害。根据在电动工具应用过程中 发现的安全隐患问题，通过设计过电流和过电压保护 电路来增加电动工具的生命周期，保证使用安全，降 低损失 [1]。
收稿日期：2021-02-01 作者简介：解品星（1987-），男，山东日照人，本科，助 理工程师，主要研究方向为工业电路板设计与维修； 于韶东（1977-），男，山东烟台人，本科，主要研究方向 为工业电路板设计与维修； 项 学 良（1976-）， 男， 山 东 烟 台 人， 本 科， 中 级 工 程 师， 主要研究方向为工业电路板设计与维修。
电子元器件的可靠性分析_1
电子元器件的可靠性分析发布时间：2022-11-08T00:34:11.555Z 来源：《科学与技术》2022年7月第13期作者：邢亚琼[导读] 在通常状况下电子元器件相关工程技术人员在设计电路设备系统的过程中，电子元器件作为整个电子电路集成系统最为关键的零部件，邢亚琼身份证号 14222219941229****摘要：在通常状况下电子元器件相关工程技术人员在设计电路设备系统的过程中，电子元器件作为整个电子电路集成系统最为关键的零部件，其使用可靠性对于整个电子电路集成系统是否能够长期安全稳定工作、以及是否能够发挥其最大额定工作效率具有非常大的影响。
基于此，电子元器件相关工程技术人员在使用电子元器件的过程中，首先就需要清楚掌握该零件的安全可靠性，保证其完全符合有关装置及其电子集成系统使用的技术标准要求，进而最大限度地确保整个电子电路系统的安全稳定性。
关键词：电子元器件；可靠性；有效措施1导言在当前的市场经济系统下，作为电子元器件重要一部分的电子元器件及其质量与产品功能的实现密切相关，受到业界的广泛关注。
基于此，文章针对电子元器件的可靠性有效措施进行了分析，以供参考。
2电子元器件单元简述通常电子系统的元器件单元总体上能够分成电子元件以及电子器件这两大类范畴，电子器件通常指的是由半导体相关材料制造出来的基础型的电子相关元件单元（比如二极管、晶体管和各种规模的集成电路系统等）。
此类元件可以划分成无源的器件（比如二极管装置）、有源的器件（例如晶体管和集成电路系统等）这两大种类。
无源类型的器件只需通过输入信号提供的电能来进行相应的工作，无需外加电源来给相应的器件提供电能；有源类型的器件则需要有专门为其提供相应电能的电源装置才可以进行相应的操作。
伴随着当今时代电子领域的新技术与新工艺的持续进步，一些电子元件和电子器件之间的区别已经很难来进行划分，而且很多现代化的电子元器件已经不再是单纯的硬件设备系统了，比如单片机与单片机系统已经是一类基于相应的软件系统的硬件芯片单元。
一种锂离子电池危险性评估方法[发明专利]
![一种锂离子电池危险性评估方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/73a17878ce84b9d528ea81c758f5f61fb73628bc.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201711497625.3(22)申请日 2017.12.29(71)申请人 中国科学技术大学地址 230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号(72)发明人 王青松 黄沛丰 陈昊东 孙金华 (74)专利代理机构 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251代理人 杨学明 贾玉忠(51)Int.Cl.G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/26(2012.01)(54)发明名称一种锂离子电池危险性评估方法(57)摘要本发明提出一种锂离子电池危险性评估方法，该方法通过事故树分析方法，得出电池可能的失效模式及其对应权重，通过计算每种失效模式或者基本事件发生的可能性概率和危险程度，来计算电池发生事故的风险值，为锂离子电池危险性给出了定量的描述。
本发明还考虑到危险控制系数对失效模式的控制作用，对风险值所造成的影响。
该方法可以更加科学准确的评估电池的危险性，并能通过定量的安全阈值来划定电池的安全范围。
权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 108038631 A 2018.05.15C N 108038631A1.一种锂离子电池危险性评估方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤(1)通过事故树分析方法得出电池在特定使用场合下可能的电、热、机械的失效模式或基本事件，计算每种失效模式下的结构重要度系数作为其对应权重；步骤(2)根据EUCAR对于电池失效危险程度划分，得到每种失效模式或者基本事件发生危险程度(0～7级)，并统计其发生的可能性概率得到事件发生的可能性程度(0～10级)，通过对每种失效模式或基本事件的危险程度与可能性程度乘积及加权和计算电池发生事故的风险值；步骤(3)以对于电池生产、使用安全的要求，定量划定电池的最大危险程度、最大发生可能性程度和最高风险值要求作为电池生产的安全阈值。
双极型集成电路可靠性技术
３ 结 论
综 上所 述，要 想全 面提 高双 极 型集成 电 路可靠性工艺 的有 效性、持久性 与耐用性，其 根本便 需要科 学控制双极 型集成 电路的各个指 标 ，比如热载子流 效应 、辐 射效应 以及静 电效 应等 ，以此来有效提 高双 极型集 成电路在实践
应用 中的可靠性与稳定性 。 通过 以上相关分析 ， 接 ”，以此来减 少双 极型集 成电路对热载子流 在 日后双极型集成 电路 的应 用过 程中，要充分 把握好整体 电路组 的可靠性 ，准 确确定双极型 集成 电路 的热载子流 力以及 迁移 力，从而来保 护双极 型集成 电路在 更为均 衡与可靠的环境下
选 择科 学 的双极 型集成 电路范 围作 为提 完 成 电流 作 业 。
高双极 型集成 电路可靠性的重要步骤，应该明 确对双极 型集成 电路 范围灵活运用与科学衡量 的思想 与理念 。为了在 双极型集成 电路作业中 尽可 能的缩 小键 合丝 的磨损 程度、受热程度与 受 热范 围，要根据双 极型集 成电路 内部键合丝 自身的物 理性质 与具体变形状态，采取不 同规
参考文献
［ １ ］ 王林 ， 赵 宇军 ， 等人 ．军用双板型数 字集 成 电路 的可 靠性 保证 ［ Ｊ ］ ．电子 产品可 靠
实践方法下， 灵活并熟练运用 电流“ 减应区 ” 法 其原理与预留传输 电流法类似 ，对双极型集成 电路中的部分 电线进行分组式调节与测试 ，但 是其不 同点便是 电流 “ 减应 区”法会在高速作 业后对膜层进行均匀 的冷却 。这样通过均匀 的 冷却之后，使得膜层 自身 的抗应力得到释放 ， 由，从而减少双极型集成 电路作业 中的误 差，
路在 实践应 用 中的可 靠性 与 实用
性
基于特定集电极电流下饱和压降的IGBT模块老化失效状态监测方法
李亚萍 1,2 周雒维 1 孙鹏菊 1 彭英舟 1 蔡 杰 1
（1. 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学） 重庆 400044 2. 石河子大学机械电气工程学院 石河子 832000）
摘要 为提高功率变流器的可靠性，提出一种基于特定条件下集射极饱和压降 VCE(on)的 IGBT 模块老化失效状态监测方法。特定集电极电流条件指的是不同温度下的多条 IC-VCE 输出特性曲线 的交点对应的集电极电流，监测对应的 VCE(on)，根据 VCE(on)的变化可以对 IGBT 模块的健康状态进 行评估。该方法可以忽略芯片结温对评估结果的影响。首先根据 IGBT 模块饱和压降的等效模型， 结合 IGBT 模块输出特性曲线的特点，分析得出曲线交点处对应的 VCE(on)不受温度影响，然后阐 明 IGBT 模块老化对 VCE(on)的影响关系。最后分别采用对 IGBT 模块进行加速老化实验验证方法和 人为逐根剪断键合线模拟老化情况的验证方法，对不同工况下 IGBT 模块的 VCE(on)进行测量和分 析。实验结果表明，在特定条件下，IGBT 模块的 VCE(on)不受芯片结温的影响，只与模块老化程度 有关，可作为 IGBT 模块老化状态监测的特征参数，实验结果与理论分析一致。
国家自然科学基金重点项目资助（51137006）。 收稿日期 2017-06-06 改稿日期 2017-08-27
第 33 卷第 14 期
李亚萍等 基于特定集电极电流下饱和压降的 IGBT 模块老化失效状态监测方法
3203
current condition, but only related to the aging situation of modules. The VCE(on) under certain condition can be used as aging precursor of condition monitoring for IGBT module. The experimental results are accorded with the theory analysis.
SiP封装锂电池保护模块可靠性分析pan全套PPT
还分布在塑封材料与 芯片相接触的界面上， 以及焊料与无源元件、 焊盘相接触的界面上， 而粘接层与芯片、焊 盘的接触界面的湿应 力分布则较小 。
8
芯片上湿应力分布
9/25/2021
芯片上的湿应力分布 如左图所示，芯片1的最 大湿应力出现在与塑封材 料接触的边角A点上，达 到58.4MPa；芯片2的最 大湿应力也出现在与塑封 材料接触的边角B点上， 达到86.9MPa。
➢基于PCB的LGA封装还具有较大的湿敏特性。
综以上，本文模拟分析了该模块的耐湿、热环境和功率加载条件下的可靠性。
9/25/2021
4
分析模型建模
9/25/2021
模型要素与尺寸
各部分尺寸 基板 芯片1 芯片2
无源元件 塑封材料厚度 粘接材料厚度
焊料厚度 焊盘厚度
单位/mm 8×3.0×0.5 0.5×0.5×0.2 0.8×0.8×0.2 1.97×0.5×0.3
综合设计缩小热应力影响。
9/25/2021
12
总结
本文完成了对SiP封装锂电池保护模块的可靠性分析：
与普通的MSL-1水平的金属引线框架封装相比，SiP封装LGA微型模块具有较大的热敏、 湿敏特性。
在湿热环境下，导致的机械应力主要分布在芯片边角与塑封料、基板镀金铜焊盘边角 与塑封料的接触界面上。改善材料吸湿特性，减小湿气分布梯度和不同材料间的界面 分布与面积将减小湿应力。
温度分布
热应力分布
芯片2的应力和与塑封料、粘结料界面的剪切应力分布
芯片破裂和界面分层是高水平机械应力下的常见失效模式。
因此，通过计算机模拟也分别发现，高功率载荷下芯片2边角处的应力和其界面的剪切应力
最大。硅芯片的断裂强度大约是140MPa，所以在各处和各种机械应力作用下，有可能发生
提高老炼试验板可靠性的设计方法实例分析
电子质量2020年第12期(总第405期)作者简介院陈真(1987-)，女，安徽省砀山人，本科学历，工程师，现在58所检测事业部从事军用集成电路可靠性设计与分析工作。
提高老炼试验板可靠性的设计方法实例分析Example Analysis of Design Method for Improving Reliability of Aging Test Board PCB陈真,冯慧玲,成锡军(中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏无锡214035)Chen Zhen,Feng Hui-ling,Cheng Xi-jun (China Electronics Technology Group Corporation No.58Research Institute,Jiangsu Wuxi 214035)摘要：老炼试验板(PCB)是电子产品老炼过程中电路元件和器件的支撑件，为电路元件和器件之间提供电气连接。
通过对典型案例的异常问题进行分析，提出了提高PCB 可靠性设计的改善方法和完善措施，从影响PCB 设计的"布通率"和抗干扰性方面，针对布局、布线、电源/地的处理、数/模电路的共地处理等因素进行改进，显著提高了老炼试验板的可靠性。
关键词：PCB；可靠性设计；PCB 板优化中图分类号：TN406文献标识码：A文章编号：1003-0107(2020)12-0046-06Abstract:Aging Test Board PCB is the support of circuit components and devices in the process of sophisti-cation of electronic products,providing electrical connections between circuit components and devices.Based on the analysis of the abnormal problems in typical cases,The improvement methods and measures to improve the reliability design of PCB are put forward.From the aspects of affecting the PCB design's pass-through rate and anti-interference,the reliability of the aging test board is significantly improved in terms of layout,wiring,power/ground treatment,common ground treatment of digital-analog circuit and other factors.Key words:PCB;Reliability design;PCB optimization CLC number:TN406Document code:AArticle ID ：1003-0107(2020)12-0046-060前言伴随科技的发展，电子产品的复杂度越来越高。
基于ECT的聚合物锂电池组内部电容率检测装置设计
基于ECT的聚合物锂电池组内部电容率检测装置设计许维蓥;谢烁熳;洪晓斌【摘要】Aiming to resolve the problem that temperature consistency of polymer lithium-ion battery pack is hard to fully and accurately estimated, electrical capacitance tomography (ECT) is applied to detect the internal permittivity of battery pack in order to evaluate temperature consistency indirectly and an internal permittivity detection system is also built for the battery pack. The system stimulates ECT transducer via high-frequency AC signal and C/V switching circuit transforms capacitance into directly proportional voltage. Upper computer then catches the internal permittivity distribution after signal conditioning. The results show that repeated measurement error of the measuring system is within 0.06863 nF/m and permittivity distribution is symmetrical, which matches internal structure of battery pack and the system has excellent repeatability and reliability.%针对聚合物锂电池组温度分布均匀性难以全面、准确评估的问题,应用电容层析成像检测电池组内部电容率以间接实现电池组温度分布均匀性评估,并开发聚合物锂电池组内部电容率检测装置.该装置利用高频交流信号激励ECT传感器,C/V转换电路将电容转换为成正比的电压,经过信号调理后,上位机获得电池组内部电容率分布.实验结果表明测量装置重复测量误差在0.06863 nF/m以内,电容率的分布呈现对称性,与电池组的内部构造相吻合,装置具有良好的重复性和可靠性.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2018(044)001【总页数】6页(P74-79)【关键词】聚合物锂电池组;电容层析成像;内部电容率检测;温度分布均匀性【作者】许维蓥;谢烁熳;洪晓斌【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州 510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州 510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广东广州 510640【正文语种】中文0 引言聚合物锂电池因具有高能量密度和长循环使用寿命等优点，在各行业得到广泛应用[1-2]。
SIL评估中DCS对装置安全影响案例分析
SIL评估中DCS对装置安全影响案例分析朱建新;方向荣;亢海洲;袁文彬;庄力健【摘要】就SIL评估中DCS对装置安全的影响进行分析,提出3类影响SIS系统发挥安全功能的DCS系统设置问题,即DCS调节功能的执行触发SIS系统的功能需求、SIS系统通过DCS执行安全功能可能产生的问题和DCS与SIS系统共用设备可能产生的问题.介绍SIL评估实践中发现的与上述3类情况对应的有关案例并进行分析.实践表明:在开展SIL评估中全面系统地分析DCS对装置安全的影响,对提高SIL评估的针对性与效果具有促进作用.【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2018(045)009【总页数】4页(P667-670)【关键词】SIL评估;DCS;安全功能;风险;保护层【作者】朱建新;方向荣;亢海洲;袁文彬;庄力健【作者单位】合肥通用机械研究院有限公司;国家压力容器与管道工程技术研究中心;合肥通用机械研究院有限公司;国家压力容器与管道工程技术研究中心;合肥通用机械研究院有限公司;国家压力容器与管道工程技术研究中心;合肥通用机械研究院有限公司;国家压力容器与管道工程技术研究中心;合肥通用机械研究院有限公司;国家压力容器与管道工程技术研究中心【正文语种】中文【中图分类】TH862+.7DCS是石化等过程装置实现安全生产必不可少的系统，用于依据设定的要求进行过程系统的控制。
依据IEC61511标准的规定，DCS属于基本过程控制系统(Basic Process Control System，BPCS)的一种，用于实现过程系统的控制[1]。
简而言之，DCS的作用是确保过程受控，使过程系统的压力、液位、温度及流量等参数控制在预先设定的范围，避免超过界限影响工艺过程的稳定。
与DCS用于执行过程控制不同，在石化等过程装置中，为确保装置安全，还设置了用于确保紧急情况下装置安全的安全联锁系统(Safety Instrumented System，SIS)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
4
分析模型建模
模型要素与尺寸
各部分尺寸 基板 芯片1 芯片2
无源元件 塑封材料厚度 粘接材料厚度
焊料厚度 焊盘厚度
单位/mm 8×3.0×0.5 0.5×0.5×0.2 0.8×0.8×0.2 1.97×0.5×0.3
于芯片和焊盘之间，湿气只
能通过与塑封材料相接的部
分传进来，因此粘接层的吸
湿速率很慢，也造成粘接层
的湿气梯度较大。吸湿168
168h
小时后，相对湿度最小值出 现在粘接层2的中心处，为
0.969已经非常接近1，可认
为封装体内部已基本饱和。
广东省粤晶高科股份有限公司
6
粘接层中心的相对湿度与时间的关系 曲线
芯片、焊盘的接触界
面的湿应力分布则较
小。
广东省粤晶高科股份有限公司
8
芯片上湿应力分布
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
芯片上的湿应力分布 如左图所示，芯片1的最 大湿应力出现在与塑封 材料接触的边角A点上， 达到58.4MPa；芯片2的 最大湿应力也出现在与 塑封材料接触的边角B点 上，达到86.9MPa。
发生芯片破裂和芯片界面处分层。所以可以从芯片面积、基板热沉布线、材料的CTE匹配
等方面综合设计缩小热应力影响。
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
12
总结
本文完成了对SiP封装锂电池保护模块的可靠性分析：
与普通的MSL-1水平的金属引线框架封装相比，SiP封装LGA微型模块具有较大 的热敏、湿敏特性。
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
11
功率加载分析
温度分布
热应力分布
芯片2的应力和与塑封料、粘结料界面的剪切应力分布
芯片破裂和界面分层是高水平机械应力下的常见失效模式。
因此，通过计算机模拟也分别发现，高功率载荷下芯片2边角处的应力和其界面的剪切应
力最大。硅芯片的断裂强度大约是140MPa，所以在各处和各种机械应力作用下，有可能
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
2
锂电池保护电路及市场应用简介
30×3.5×2mm
8×3.0×1mm
锂电池电芯＋锂电池保护电路就构成了完整的成品锂电池。保护电路起着过充 电、过放电、过电流和温度保护，是锂电池安全运行的伴侣，不可缺少。 本项目是将传统的锂电池保护电路通过先进的封装技术SiP封装集成在一个 LGA(焊盘网格阵列)微型模块里面，使得外形轻、薄、短、小、可靠性高和综合制 造成本更低，主要用作单节锂电池的保护电路，可广泛应用于对外形敏感的各类 手持消费电子产品，市场容量无比巨大。
此微型LGA模块在实 际使用时，芯片2是最大 的热源，温度最高，所 以芯片2上的湿应力分布 对器件可靠性有较大影 响。
湿应力分布主要与材
料的吸湿特性和界面分 布与面积有关，所以可9 以从上述方面加以改善。
回流焊热应力模拟
通过对回流焊在250℃峰 值温度下的热应力仿真，结果 显示热应力主要集中在芯片2 下方的粘接材料和铜焊盘上。 左图为芯片2下方的粘接材料 和铜焊盘上的热应力分布，可 见在它们的边角上出现最大的 热应力，容易引起分层。
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
3
可靠性分析的必要性
将传统的完整锂电池保护电路SiP封装成LGA微型模块。 LGA外形因子极小，也采用SMT贴装。 LGA内部混装了2～4个电阻、1个电容、3只硅芯片（包括IC和功率MOSFET）。 LGA高集成度封装，PCB载板和塑封材料热阻高，且内含总电源回路路线，所 以功率（热量）密度成倍提高。
0.5 0.03 0.03 0.035
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
5
相对湿度
2019/9/6
相对湿度为1时表示吸
湿已达饱和状态，可见在经 16h@双85 过84小时后，塑封材料和基
板的大部分已达到饱和状态，
而粘接层大部分未饱和，只
在靠近塑封材料的边角上接
近饱和。这是由于粘接层处
84h
在湿热环境下，导致的机械应力主要分布在芯片边角与塑封料、基板镀金铜焊 盘边角与塑封料的接触界面上。改善材料吸湿特性，减小湿气分布梯度和不同 材料间的界面分布与面积将减小湿应力。
功率加载模拟分析，模块温度上升，芯片2成为主要热源，由此引起的热应力导 致芯片2边角处的应力和其界面的剪切应力最大，将可能导致芯片破裂和界面发 生分层。所以可以从芯片面积、厚度、基板热沉布线、材料的CTE匹配等方面 综合设计缩小热应力。
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
7
湿应力分布
2019/9/6
可见湿应力随着
时间增长而增大，但 16h@双85 其分布则基本保持一
致。湿应力最大值出
现在芯片2下面的焊盘
边角上。
湿应力较大的地
84h
方还分布在塑封材料
与芯片相接触的界面
上，以及焊料与无源
元件、焊盘相接触的
界面上，而粘接层与
168h
SiP封装锂电池保护模块可靠性分析
褚华斌1 吴志伟1 陈素鹏1 李志博2 李国元2 1-广东省粤晶高科股份有限公司 2-华南理工大学
大纲
锂电池保护电路及市场应用简介 可靠性分析的必要性 分析模型建模 湿扩散和湿应力模拟 热应力模拟 MSL-1试验结果和验证 功率载荷模拟分析 总结
下一步将充分考虑上述可靠性分析结果，再通过优化模块结构、选择合适的材 料、改善基板布线和尺寸等手段继续加以研究以提高模块在湿热环境下的可靠 性。
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司13谢谢！ 请提出问来自 … …2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
14
引起热应力的主要原因是
各种材料的热膨胀系数失配， 而材料的几何尺寸也对热应力 分布有影响。
2019/9/6
广东省粤晶高科股份有限公司
10
实验结果与验证
MSL-1可靠性试验前后 SAT扫描照片
芯片2粘结层截面SEM图
都证实了以上的湿热环境模拟结果，分层发生 在芯片2下方的铜焊盘边角与粘结料界面处。