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专利号: 2015101436417
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于PoP芯片加速寿命预测的试验方法,其特征是包括以下步骤:

1)搭建试验平台,试验平台包括一个高低温实验箱,高低温实验箱里面放置振动实验台以及由PCB板和PoP芯片组成的PoP组件,振动控制仪连接并控制振动试验台;在PoP组件顶层芯片两条边各贴一个顶层应变片,在PoP组件底层芯片下方的PCB背面两条边各贴一个底层应变片;两个顶层应变片与第一个电桥盒内的两个电阻R按照惠斯通电桥半桥连接;两个底层应变片与第二个电桥盒内的两个电阻R按照惠斯通电桥半桥连接,两个惠斯通电桥半桥分别接入应变放大器,应变放大器经动态信号分析仪连接电脑;

2)先开启高低温实验箱对PoP芯片进行高低温循环加载,高低温循环加载后再开启振动控制仪进行振动加载,高低温循环加载和振动加载每隔T分钟交替进行;动态信号测试仪每隔t分钟记录两个电桥盒分别经过应变放大器后输出的两组电压值,将其中电压值较大的一组作为第一组实验数据 ;

3)先开启振动控制仪对PoP芯片6进行振动加载,振动加载结束后再开启高低温实验箱进行高低温循环加载,振动加载和高低温度循环加载每隔T分钟交替进行;动态信号测试仪每隔t分钟记录两个电桥盒分别经过应变放大器后输出的两组电压值,将其中电压值较大的一组作为第二组实验数据 ;

4)先开启高低温实验箱对PoP芯片持续进行高低温循环加载,高低温加载后第T分钟时再开启振动控制仪进行T分钟的振动加载,然后停止振动加载T分钟,再加载T分钟的振动载荷,如此依次间歇性地进行振动加载;动态信号测试仪每隔t分钟记录两个电桥盒分别经过应变放大器后输出的两组电压值,将其中电压值较大的一组作为第三组实验数据;

5)同时开启高低温实验箱和振动控制仪对PoP芯片6进行高低温循环和振动共同加载,共同加载T分钟后停止高低温循环加载,停止T分钟后再进行T分钟的高低温循环加载,如此依次间歇性地进行高低温循环加载;动态信号测试仪每隔t分钟记录两个电桥盒分别经过应变放大器后输出的两组电压值,将其中电压值较大的一组作为第四组实验数据;

6)电脑根据四组实验数据 分别计算得到应变

;再将应变 经雨流计数法计算出

应变幅 ;然后根据公式

分别计算出对应于 的寿命

;最后根据公式 计算出PoP芯片的预测寿命 ;Ai是PoP组件的焊点开

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裂面积;AD=6.1×10mm。

2.根据权利要求1所述的用于PoP芯片加速寿命预测的试验方法,其特征是:步骤2)、

3)、4)、5)中,T为280分钟;t为3分钟;高低温循环加载时温度加载参数是:高温为100℃,低温为0℃,升降温时间均为20分钟,在0℃和100℃时保温时间均为15分钟;振动控制仪

1的振动加载参数是:正弦振动的加速度量级为10G, 振动频率为一阶固有频率f;加载的总时间为14小时。

3.根据权利要求2所述的用于PoP芯片加速寿命预测的试验方法,其特征是:通过振动控制仪1进行50-500Hz的正弦扫频测试,PoP组件出现共振现象时的频率为一阶固有频率f。

4.根据权利要求1所述的用于PoP芯片加速寿命预测的试验方法,其特征是:步骤6)中,根据关系式 分别计算得到应变 ;

是实验数据, 分别等于 ; 为应变放大器的放大倍

数;k 为应变片灵敏度; 为应变, 对应于 分别等于 ;

是惠斯通电桥的桥压。

5.根据权利要求4所述的用于PoP芯片加速寿命预测的试验方法,其特征是:惠斯通电桥的桥压 =2v,放大倍数 =2000,应变片灵敏度k=2。