BGA单晶片和电板的动态冲击分析与测试验证.pdf

中國機械工程學會第二十四屆全國學術研討會論文集 中原大學 桃園、中壢 中華民國九十六年十一月二十三日、二十四日 論文編號： D19-0008 BGA單晶片和電路板的動態衝擊分析與測試驗證 1 2 3 黃健生 、鄭根全 、王阿成 1 中原大學機械工程學系教授 2 中原大學機械工程學系研究生 3 清雲科技大學機械工程系副教授 摘要 近年來在論文[13] ，則是以樑元素(Beam Element) 取 代錫球群陣列，將材料性質與相關幾何型狀簡化由樑 本文針對 Shock 衝擊對手機電路板( PCB)上 元素取代，雖然模擬分析已考慮到全部所有 BGA 錫 BGA 錫球動態分析之研究，由於目前一般研究的方 球，但以樑元素簡化之有限元素模式，將無法全面性 法大多在電路板上靠近 BGA 封裝晶片旁邊，貼上應 研究錫球內部應力及其完整力學特性。 變規、加速規等感應器，經由量測訊號之擷取後再進 對於BGA錫球這種非常小尺寸之電子元件在 行研究與解析，因此，本研究的方法是結合電腦輔助 Shock動態衝擊下之研究，本文將建立 BGA錫球最小 分析軟體 LS-DYNA 進行 BGA電路板的 Shock衝擊 元素大小為0.0536 mm之有限元素模型，並利用電腦 有限元素法的動態分析，並執行 BGA電路板實物之 輔助分析軟體 LS-DYNA進行有限元素Shock動態分 Shock測試，再利用有限元素法分析的結果，探討在 析，配合BGA錫球電路板實物 Shock衝擊動態測試， 動態衝擊下 BGA 錫球最大 v on Mises 應力之分佈特 分別得到測試與分析之結果來作比較。 性;經由分析與測試結果比較，得到二者的應變量大 小吻合，可以確定本文所用的的有限元素模型及其所 2. 有限元素分析 用的相關材料性質之參數設定是正確的，此結果亦可 供後續 BGA電路板設計之參考。 在各種數值分析方法中，有限元素法對結構之動 態反應在工程問題解析上，是一種很有效的方法，目 關鍵字 ：Shock衝擊， BGA ，電路板(PCB)，有限元 前具備處理動態衝擊的有限元素分析軟體，已商業化 素法。 的軟體包括 AQAQUS/Explicit 、ANSYS/LS-DYNA