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集成电路封装与系统测试课程实验报告电子、集成专业（2014—2015学年第一学期）课程名称集成电路封装与系统测试课程类别□必修□√限选班级学号姓名任课教师考试日期目录一、实验目的.............................................................................................................................. - 2 -二、实验原理.............................................................................................................................. - 2 -2.1 BC3199集成电路测试系统简介.................................................................................. - 2 -2.2测试电路原理图............................................................................................................ - 3 -2.3测试参数分析............................................................................................................... - 3 -2.3.1 测量输出电压Vo............................................................................................. - 3 -2.3.2 测量电源电压调整率...................................................................................... - 4 -2.3.3 测量负载电压调整率...................................................................................... - 4 -三、实验设备.............................................................................................................................. - 4 -四、实验步骤.............................................................................................................................. - 4 -4.1 焊制电路板................................................................................................................... - 4 -4.2 建立LM7805测试程序............................................................................................... - 5 -4.3 测试数据及结果.......................................................................................................... - 5 -五、实验结论.............................................................................................................................. - 6 -六、心得体会................................................................................................. 错误！未定义书签。
一、实训目的1. 掌握封装电路的基本原理和工艺流程。
2. 学会使用封装电路的相关工具和设备。
3. 提高动手能力和团队协作精神。
二、实训时间2022年10月9日-2022年10月15日三、实训地点XX大学电子实验室四、实训内容1. 封装电路的基本原理封装电路是将芯片、元件等电子元件固定在载体上，并通过适当的连接技术形成电气连接，安装外壳，构成有效组件的整个过程。
封装主要起着安放、固定、密封、保护芯片，以及确保电路性能和热性能等作用。
2. 封装电路的工艺流程（1）设计：根据电路需求，设计封装电路的结构和尺寸。
（2）选材：选择合适的封装材料，如基板、封装外壳等。
（3）组装：将芯片、元件等电子元件固定在载体上，并进行电气连接。
（4）焊接：使用焊接设备将电子元件与载体进行焊接。
（5）检验：对封装电路进行功能测试和性能测试。
（6）封装：将焊接好的封装电路放入外壳，并进行密封。
3. 封装电路的工具和设备（1）设计软件：如Altium Designer、Cadence等。
（2）绘图工具：如AutoCAD、Visio等。
（3）封装材料：基板、封装外壳、导线、焊接材料等。
（4）组装工具：螺丝刀、扳手、剥线钳、剪刀等。
（5）焊接设备：烙铁、热风枪、焊接台等。
（6）检验设备：示波器、万用表、信号发生器等。
五、实训过程1. 学习封装电路的基本原理和工艺流程。
2. 使用设计软件进行封装电路的设计。
3. 根据设计图纸，选用合适的封装材料。
4. 将芯片、元件等电子元件固定在载体上，并进行电气连接。
5. 使用焊接设备将电子元件与载体进行焊接。
6. 对封装电路进行功能测试和性能测试。
7. 将焊接好的封装电路放入外壳，并进行密封。
六、实训结果1. 成功完成了一款封装电路的设计和制作。
2. 掌握了封装电路的基本原理和工艺流程。
3. 学会了使用封装电路的相关工具和设备。
4. 提高了动手能力和团队协作精神。
七、实训总结通过本次封装电路实训，我深刻认识到封装电路在电子产品中的重要性。
集成电路封装及测试实训报告一、实训背景集成电路是现代电子技术的核心，而集成电路封装和测试则是集成电路生产的重要环节。
为了提高学生对集成电路封装和测试的理解和实践能力，本次实训旨在通过课堂教学和实验操作，使学生掌握常用的集成电路封装形式、封装工艺流程以及测试方法。
二、实训内容1. 集成电路封装形式在实训中，我们了解到常见的集成电路封装形式有DIP、SOP、QFP 等。
其中DIP（Dual In-line Package）是最早使用的一种封装形式，它具有引脚数量少、体积小等优点；SOP（Small Outline Package）则是一种体积更小、引脚数量更多的封装形式；QFP（Quad Flat Package）则是一种引脚密度更高、体积更小的封装形式。
2. 集成电路封装工艺流程在实训中，我们还学习了常见的集成电路封装工艺流程。
首先是基板制作，包括印刷线路板和制作铜箔等步骤；其次是贴片工艺，包括将芯片粘贴到基板上、焊接引脚等步骤；最后是封装工艺，包括将芯片和引脚封装在塑料或陶瓷封装体中的步骤。
3. 集成电路测试方法在实训中，我们还学习了常见的集成电路测试方法。
其中，静态测试包括直流参数测试、交流参数测试和逻辑功能测试；动态测试则包括时序性能测试和可靠性测试。
三、实训过程1. 集成电路封装实验在集成电路封装实验中，我们首先进行了基板制作。
通过印刷线路板和制作铜箔等步骤，我们成功制作出了一块基板。
接着进行贴片工艺，将芯片粘贴到基板上并焊接引脚。
最后进行封装工艺，将芯片和引脚封装在塑料或陶瓷封装体中。
通过这个实验，我们深入了解了集成电路的封装过程。
2. 集成电路测试实验在集成电路测试实验中，我们首先进行了静态测试。
通过直流参数测试、交流参数测试和逻辑功能测试等步骤，我们成功对集成电路进行了静态性能的检测。
接着进行了动态测试，包括时序性能测试和可靠性测试。
通过这个实验，我们深入了解了集成电路的测试方法。
四、实训收获通过本次实训，我深入了解了集成电路封装和测试的基本知识和流程。
集成电路封装及测试实训报告尊敬的读者，在本篇文章中，我将为您深入介绍集成电路封装及测试实训的相关内容。
通过对这一主题的探索，我希望能够帮助您全面、深入地理解集成电路封装及测试的过程和关键技术。
让我们从基础知识开始，逐步深入，拓展您对这一主题的认识。
第一部分：集成电路概述首先，我将向您介绍集成电路的基本概念和分类。
集成电路是将多个电子元件（如晶体管、电阻和电容等）集成到一块半导体材料上的芯片。
根据集成度的不同，集成电路可分为小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）和大规模集成电路（LSI），它们在电子设备中起到了至关重要的作用。
第二部分：集成电路封装的概述在这一部分，我将向您介绍集成电路封装的定义和目的。
集成电路封装是将芯片封装在外壳中，以保护芯片免受机械损伤、湿气和灰尘的侵害，并为芯片提供电气连接。
我将详细解释集成电路封装的基本结构和常见的封装类型，例如双列直插封装（DIP）、无引脚表面贴装封装（SMD）等。
第三部分：集成电路测试的基本原理和方法在这一部分，我们将探讨集成电路测试的基本原理和常用方法。
集成电路测试的目的是验证芯片的功能和性能。
我将介绍常用的测试方法，如静态测试和动态测试，并引入使用自动测试设备（ATE）进行集成电路测试的过程。
第四部分：封装和测试实训的实施步骤和注意事项这一部分将详细介绍集成电路封装和测试实训的实施步骤和注意事项。
我将向您展示实训的典型流程，包括芯片封装、引脚剪裁、焊接和测试等关键步骤。
此外，我还将提供一些建议，以确保实训的顺利进行和最终结果的准确性。
第五部分：对集成电路封装及测试的观点和理解最后，我将分享我对集成电路封装及测试的观点和理解。
集成电路封装和测试是现代电子工程中不可或缺的一部分。
通过封装和测试的过程，我们可以确保芯片的质量和可靠性，并实现其预期的功能和性能。
封装和测试技术的不断创新也推动了集成电路行业的发展，使得电子设备变得更加先进和多样化。
电子科技大学微电子与固体电子学院实验指导书课程名称：集成电路原理电子科技大学教务处制表实验一集成运算放大器参数的测试一、实验目的与意义运算放大器是一种直接耦合的高增益放大器，在外接不同反馈网络后，就组成不同的运算功能。
运算放大器除了可对输入信号进行加、减、乘、除、微分、等数学运算外，还在自动控制、测量技术、仪器仪表等各个领域得到广泛应用。
为了更好地使用运算放大器，必须对它的各种参数有一个较为全面的了解。
运算放大器结构十分复杂，参数很多，测试方法各异，需要分别进行测量。
本实验正是基于如上的技术应用背景和《集成电路原理与设计》课程设置及其特点而设置，目的在于：（1）了解集成电路测试的常用仪器仪表使用方法及注意事项。
（2）学习集成运算放大器主要参数的测试原理，掌握这些主要参数的测试方法。
通过该实验，使学生了解运算放大器测试结构和方法，加深感性认识，增强学生的实验与综合分析能力，进而为今后从事科研、开发工作打下良好基础。
二、实验原理运算放大器符号如图1所示，有两个输入端。
一个是反相输入端用“-”表示，另一个是同相输入端用“+”表示。
可以是单端输入，也可是双端输入。
若把输入信号接在“-”输入端，而“+”端接地，或通过电阻接地，则输出信号与输入信号反相，反之则同相。
若两个输入端同时输入信号电压为V- 和V+时，其差动输入信号为VID = V-- V+。
开环输出电压V=AVOVID。
AVO为开环电压放大倍数。
运算放大器在实际使用中，为了改善电路的性能，在输入端和输出端之间总是接有不同的反馈网络。
通常是接在输出端和反相输入端之间。
图1 运算放大器符号1、开环电压增益开环电压增益是指放大器在无反馈时的差模电压增益，其值为输出端电压变化量∆V 0和输入电压变化量o oV IV A V ∆=∆ （1） 由于A V 0很大，输入信号V I 很小，加之输入电压与输出电压之间有相位差，从而引人了较大的测试误差，实际测试中难以实现。
Henan University of Science and T echnology集成电路实验指导书河南科技大学电子信息工程学院集成电路实验指导书王丽萍、徐丹旸 主 编齐晶晶 副主编电工电子实验教学中心2007年9月前言随着微电子技术的不断发展和半导体工艺水平的不断提高，电子产品始终朝着速度快、体积小、重量轻的方向发展，近年来电子产品的更新换代速度更可谓日新月异。
为适应这种现状，进一步缩短电子产品的设计研发周期、降低开发成本，日趋进步和完善的EDA/ASIC 技术正在逐步取代传统的电子设计方法而成为现代电子设计技术的核心；而掌握与可编程逻辑器件、大规模集成电路（VLSI）、专用集成电路（ASIC）及电子设计自动化紧密结合的EDA/SOPC设计技术也已成为现代电子信息系统设计工程师的必备技能。
本实验指导书分为大规模集成电路实验、专用集成电路实验两大部分，围绕课程的主要内容使学生对当前集成电路设计技术以及EDA/SOPC技术有一个比较全面和准确的掌握和认识。
目录第一部分 大规模集成电路实验 (1)实验一EDA工具（Tanner Pro）的使用 (2)实验二四位加法器电路的设计与SPICE模拟 (14)实验三CMOS反相器的版图设计及其功能验证 (24)附录Tanner Pro简介 (39)第二部分 专用集成电路实验 (44)实验一 用OrCAD软件进行电路原理图的设计输入 (45)实验二 用PSpice软件进行电路模拟 (56)实验三 数字电路的FPGA实现 (66)第一部分大规模集成电路实验实验一EDA工具（Tanner Pro）的使用一、实验目的1、初步了解VLSI设计过程；2、了解VLSI设计软件系统Tanner Pro的运行；3、掌握系统基本操作方法。
二、实验环境本指导书中的所有实验均在Tanner Pro系统中完成。
三、预习要求初步了解VLSI设计过程，了解Tanner Pro系统所集成软件S-Edit，T-Spice，L-Edit与LVS的作用及相互关系。
集成电路封装及测试实训报告一、简介集成电路封装及测试是电子工程中非常关键的一环。
封装技术旨在将芯片封装为具有电气连接功能的器件，可实现芯片的应用和保护。
而测试技术则用于验证芯片的功能和性能是否符合设计要求。
本报告将深入探讨集成电路封装及测试的相关内容。
二、集成电路封装技术2.1 封装的作用和意义集成电路封装是将芯片封装为独立器件的过程，具有以下作用和意义：1.实现电气连接：芯片内部的引脚与外部电路的连接通过封装实现，使得芯片可以与其他器件进行通信和传输信号。
2.保护芯片：封装可以提供物理保护，防止芯片受到机械损害、尘埃、湿气等外界环境的侵害。
3.散热和电磁屏蔽：合适的封装结构可以有助于芯片散热，保证芯片的稳定工作；同时还可提供电磁屏蔽功能，减小对其他电路的干扰。
4.提高可靠性和可维护性：封装可以提高芯片的可靠性和可维护性，方便维修和更换。
2.2 封装技术分类集成电路的封装技术可分为以下几类：1.插装封装：将芯片引脚通过插座与外界连接，适用于一些需要频繁更换芯片的场合，如实验室测试和原型开发。
2.表面贴装封装：将芯片焊接在印刷电路板（PCB）表面，适用于大规模批量生产，具有小尺寸、轻量化和低成本的优势。
3.裸片封装：将芯片裸露在外，通过高精度微连接技术进行引脚连接，适用于特殊应用需求，如微型设备和MEMS技术。
2.3 封装工艺流程集成电路封装的工艺流程主要包括以下步骤：1.子装：将芯片切割为独立的单元，并在其上安装金属引线，实现对芯片内部电路和外界的连接。
2.封装底壳制备：制备封装底壳，并在其上进行电路板和引脚的布局设计。
3.封装材料涂覆：在封装底壳上涂覆封装材料，如树脂，用于固定芯片和保护电路。
4.引脚焊接：将芯片和电路板上的引脚通过焊接或其他连接方式连接起来。
5.封装密封：将封装底壳和封装材料密封起来，保护芯片免受外界环境的侵害。
三、集成电路测试技术3.1 测试的目的和意义集成电路测试是验证芯片的功能和性能是否符合设计要求的过程，具有以下目的和意义：1.确保质量：通过测试可以发现芯片中的缺陷，保证产品质量，降低出货风险。
用户手册集成电路(IC)测试环境ICE1套组Copyright © Juni 2014LANGER EMV-Technik GmbH内容: 页1集成电路(IC)测试系统4 2集成电路测试环境ICE1套组的组成部分9 2.1 集成电路测试板9 2.2 接地适配器 GNDA 10 2.3 接地平面 GND 25 11 2.4 连接板CB 0708 122.4.1 连接板的接口13 2.5 示波器适配器OA 4005 16 2.6 探头支架 TH 22 16 2.7 探头适配器 SGA 30 和 SGA 45 17 2.8 连接板控制软件17 3系统配置183.1 集成电路测试环境ICE1套组：使用用户电子技术嵌入被测IC 18 3.2 集成电路测试环境ICE1套组：连接板不与计算机连接18 3.3 集成电路测试环境ICE1套组：连接板与PC结合使用19 3.4 测试装置中的示波器适配器OA 4005 21 3.5 测试装置中的探头支架TH 22 21 4集成电路测试环境ICE1套组的功能224.1 集成电路测试环境ICE1套组: 连接板不与计算机连接22 4.2 集成电路测试环境ICE1套组: 连接板与计算机结合使用22 4.3 连接板CB 0708的功能与编程224.3.1 被测IC的电源供给224.3.2 连接板电源244.3.3 LED显示灯244.3.4 被测IC信号的接线场244.3.5 滤波电路254.3.6 测试板CB 0708正面的插接可能性254.3.7 脉冲捕获器264.3.8 SPI（串行外设接口）274.3.9 插拔连接器274.3.10 射频插口28 4.4 示波器适配器OA 4005的功能28 4.5 探头支架TH 22的作用294.6 探头适配器SGA 30或 SGA 45 的作用30 5软件305.1 安装要求30 5.2 安装305.2.1 安装说明305.2.2 测试安装31 5.3 连接板控制软件的使用315.3.1 菜单325.3.2 引脚设置对话框325.3.3 被测IC的电源供应335.3.4 捕获器Trap 1 335.3.5 被测IC引脚信号的显示335.3.6 状态栏345.3.7 连接板远程控制命令34 6安全须知37 7保修说明38 8技术规格38 9交货清单391集成电路(IC)测试系统利用集成电路(IC)测试系统，通过有针对性地施加骚扰(传导耦合以及电磁场耦合)，可以分析电路的特性及其干扰发射情况。
目录第一部分．前言第二部分．实验的基础知识第三部分．实验内容1．cadence virtuoso schematic进行电路图的绘制2．cadence virtuoso analog environment电路性能模拟3．cadence virtuoso layout editor进行版图设计4．cadence virtuoso DRC Extract LVS以及后仿真等。
第四部分．附件1．Cadence schematic simple tutorial2.cadence virtuoso layout editor tutorial3.SMIC0.18um library第一部分．前言本实验为微电子系专业选修课程《模拟CMOS集成电路设计》的配套实验。
本实验围绕如何实现一个给定性能参数要求的简单差分运算放大器而展开。
通过该实验，使得学生能够建立模拟集成电路设计的基本概念，了解设计的基本方法，熟悉模拟CMOS集成电路设计的典型流程，了解在每一个流程中所应用的EDA工具，并能较熟练地使用每个流程对应的设计工具。
通过让学生自己分析每个流程中所出现的问题，把课程所学知识联系实际，从而增强学生分析问题、解决问题的能力。
本实验的内容以教材一至十章内容为基础，因此，该实验适合在开课学期的后半部分时间开展。
本实验讲义内容安排如下，首先是前言，其次是基础知识，接下来是实际实验内容，具体分成四个过程，最后是附录。
建议在实际实验开始之前依次浏览三个附件文档。
第二部分．实验的基础知识该实验内容所涉及的基础知识包括两部分：电路方面、流程方面和EDA设计工具使用方面。
1．电路有关的基础知识。
该实验是围绕如何实现基于SMIC0.18um工艺下，一个给定性能参数要求的简单差分运算放大器而展开，因此，以电流镜做负载的基本五管差分运算放大器的性能分析是该实验的理论基础。
具体内容在讲义以及课件相关章节中有详细介绍。
以下用一张图简单重述该电路的有关性能与各元件参数之间的关系分析结论。
实验一有限元分析软件Ansys 8.0 的认知一、实验目的：ANSYS有限元软件包是一个多用途的有限元法，其主要的分析功能包括结构分析、非线性分析、热分析、电磁场分析、电场分析、流体分析、耦合场分析。
结构分析用于计算那些载荷作用于结构或部件上所引起的位移、应力、应变和力。
热分析用于计算一个系统或部件的温度分布及其它热物理参数，如热量的获取或损失、温度梯度、热流密度等。
通过本实验，让学习学会如何运用Ansys软件进行MCM组件技术的热-结构分析。
二、实验内容有限元分析过程分建模、计算和后处理三个阶段。
建模是对实物形状和工况条件抽象为有限元分析的计算模型；计算是由分析程序控制并在计算机上完成的对模型的计算；后处理则是对计算结果进行的各种处理和研究。
实验的具体内容主要包括：建立有限元模型、施加载荷、求解与后处理。
三、实验报告要求：1、按照实验报告册中要求具体填写；2、实验预习报告部分的实验注意事项填写该实验的一些特殊要求和特殊规定等之类；3、“实验过程及数据记录”一项中详细填写使用Ansys建模的具体流程可以以流程或1、2、3、4的顺序记录；4、实验结果分析简要说明Ansys软件的应用流程；5、实验总结中主要填写通过该实验所学到的方法和体会。
实验二倒装焊焊点热-结构数值模拟一、实验目的：焊点的热疲劳失效（可靠性）是电子封装领域的关键问题之一。
电子器件在封装及服役条件下，由于功率耗散和环境温度的变化，因材料的热膨胀失配在SnPb焊点内产生交变的应力和应变，导致焊点的热疲劳失效。
由于BGA封装中的焊点的几何尺寸很小，用一般的实验方法难以对热循环过程中焊点的应力、应变进行实时检测。
理论方法（如有限元分析方法）可以对复杂加载条件下焊点中的应力、应变分布及其历史进行详尽的描述，是评价焊点可靠性的重要途径。
二、实验内容及要求：了解倒装焊的基本结构，并通过软件仿真对其热-结构进行数值模拟。
运用ANSYS 有限元软件对球栅阵列（BGA）封装中复合SnPb 焊点的应力、应变的分布进行有限元模拟，观察SnPb 焊料的蠕变行为和应力松弛现象。
三、建模要求和相关材料特性参数：二维建模；模型结构分3层：最上层板为硅芯片，中间层为PbSn焊点，焊点下为焊盘，最下层为基板层。
其几何尺寸示例如下：芯片尺寸为9mm×0.8mm，焊点尺寸为直径0.89mm，基板尺寸为10mm×0.5mm，实际建模时各部分尺寸大小应与示例芯片尺寸大小数量级一致；焊点数为4～10左右；芯片正常工作温度50-100摄氏度之间均可，环境温度为20摄氏度。
材料参数：四、实验报告要求：1、按照实验报告册中要求具体填写；2、实验预习报告部分的实验注意事项填写该实验的一些特殊要求和特殊规定等之类；3、实验中所用数据以列表形式填写在“实验过程及数据记录”一项中；4、实验的建模及分析过程以流程或1、2、3、4的顺序记录；5、实验结果分析应根据实验内容分析焊点的热-结构特性对封装整体的影响；6、实验总结中主要填写通过该实验所学到的方法和体会。
五、相关的实验过程（数据）示例：1、图1（a）和图1（b）分别是运用ANSYS建模后的图形及网格划分后的图形。
图1（a）图1（b）2、图三是运用ANSYS进行热模拟以后的温度场分布图，注意观察焊点由上之下的温度变化。
图2实验三器件级封装结构建模一、实验目的：随着半导体工业的飞速发展，如今人们生活中不可或缺电脑、网络通讯及移动终端产品、数码相机、PDA 以及液晶显示器等，无一不是半导体工业的相关产物，其周边的产品更是繁多。
目前，微电子产业已经逐渐演变成为设计、制造和封装三个相对独立的产业。
其中封装产业则主要由设计和制造产业来驱动。
与前两者相比，电子封装范围广，带动的基础产业更多。
电子封装已经成为整个微电子产业的瓶颈，从某种意义上讲，电子信息产业的竞争主要体现在电子封装上。
二、实验内容：建立几种主要的封装结构的模型，进一步加深对各封装结构的认识和了解。
当前，BGA(Ball Grid Array，球栅阵列封装)以其性能和价格优势已经成为封装技术的主流。
BGA 主要有四种基本类型：塑料球栅阵列封装（PBGA）、陶瓷球栅平面阵列封装（CBGA）、陶瓷柱栅平面阵列封装（CCGA）和载带球栅平面阵列封装（TBGA）。
为了满足多引脚、高散热能力、高频、低损耗、小型、薄形等各种特殊需要，每种 BGA 都派生出许多新的形式。
本实验根据BGA封装的相同特征建立简化模型对其进行分析。
CSP（Chip Size Package，或 Chip Scale Package），即芯片尺寸封装，是目前最先进的集成电路封装形式之一。
根据实验的实际情况同学也可对该种类型的封装进行建模分析。
三、建模要求和相关材料特性参数：封装为15 ×15三芯片叠层全阵列球栅阵列封装。
参封装模型的基本尺寸设为：PCB 板：101.5 mm ×101.5 mm ×1.66mm；PCB 板表面掩膜层厚度：0.035mm ；PCB 板中的铜布线层（顶层为信号层，中间两层分别为电源层和接地层）厚度：0.07mm；封装基板核心层：13 mm ×13 mm ×0.15mm；封装基板表面掩膜层厚度：0.03mm ；封装上下两层铜布线层，厚度为0.027mm ；焊点高度0.28mm ，直径0.41mm；焊点间节距0.8mm ；底层芯片：10.5 mm ×10.5m m ×0.14mm；中间层芯片：6.4 mm × 6.4 mm × 3.8mm；顶层芯片：3.8m m × 3.8 mm ×0.14mm；塑封层总高度0.7mm。
假设在实际工作时，三层芯片上分别均匀加载功率 1.0W、1.0W、0.5W（1/8有限元模型中，实际加载为0.125W、0.125W、0.0625W）。
以上数据均为参考数据，实际建模数据各位同学可以结合实际进行调整，实验报告中的数据以实际建模数据为准。
各材料相关参数四、实验报告要求：1、按照实验报告册中要求具体填写；2、实验预习报告部分的实验注意事项填写该实验的一些特殊要求和特殊规定等之类；3、实验中所用数据以列表形式填写在“实验过程及数据记录”一项中；4、实验的建模及分析过程以流程或1、2、3、4的顺序记录；5、实验结果分析应根据实验内容分析焊点的热-结构特性对封装整体的影响；6、实验总结中主要填写通过该实验所学到的方法和体会。
五、相关的实验过程（数据）示例：1、有限元模型的建立：实验四器件级封装热-结构分析一、实验目的：随着半导体工业的飞速发展，如今人们生活中不可或缺电脑、网络通讯及移动终端产品、数码相机、PDA 以及液晶显示器等，无一不是半导体工业的相关产物，其周边的产品更是繁多。
目前，微电子产业已经逐渐演变成为设计、制造和封装三个相对独立的产业。
其中封装产业则主要由设计和制造产业来驱动。
与前两者相比，电子封装范围广，带动的基础产业更多。
电子封装已经成为整个微电子产业的瓶颈，从某种意义上讲，电子信息产业的竞争主要体现在电子封装上。
通过本次实验使同学初步掌握各类型封装结构建模的基本方法，并就其模型进行初步热分析。
二、实验内容：根据上次实验所建立的模型结构，对其进行合适的网格划分及加载求解分析，并根据模拟的结果分析讨论封装结构对器件热可靠性的影响。
三、建模要求和相关材料特性参数：假设在实际工作时，三层芯片上分别均匀加载功率 1.0W、1.0W、0.5W（1/8有限元模型中，实际加载为 0.125W、0.125W、0.0625W）。
以上数据均为参考数据，实际建模数据各位同学可以结合实际进行调整，实验报告中的数据以实际建模数据为准。
四、实验报告要求：1、按照实验报告册中要求具体填写；2、实验预习报告部分的实验注意事项填写该实验的一些特殊要求和特殊规定等之类；3、实验中所用数据以列表形式填写在“实验过程及数据记录”一项中；4、实验的建模及分析过程以流程或1、2、3、4的顺序记录；5、实验结果分析应根据实验内容分析焊点的热-结构特性对封装整体的影响；6、实验总结中主要填写通过该实验所学到的方法和体会。
实验五热-应力可靠性分析一、实验目的：随着集成电路的高速发展，集成电路封装具有密度高、信号处理速度快、寄生电容/电感小等优点。
集成度的提高和功率密度的增大，导致芯片的发热功率也随之增加，散热以及由于元器件和PCB中温度分布不均匀（存在温度梯度）以及各种材料的热膨胀系数CTE （Coefficient of Thermal Expansion）不同，在热膨胀（或收缩）时，受周围相关单元体的限制和边界条件的约束，就会产生热应力，使其实际服役过程中，最终会不可避免的会出现界面分层现象。
本实验要求学生通过有限元模拟对此开展热分析研究。
二、实验内容：借用前几次实验所建立的模型结构，分别选用热分析模拟的结构单元以及结构分析的单元，对其进行合适的网格划分及加载求解分析，并根据模拟的结果分析讨论封装体受热后对其内部应力应变的影响。
三、建模要求和相关材料特性参数：模型总共分为五层，由上至下分别为芯片层、粘结剂、陶瓷基板、焊球阵列以及PCB 板所组成。
其中焊球为7 x 7完全阵列，焊球直径为 0.9 mm，中心距为 1.27 mm。
焊球为截顶球体（即鼓形）；为了减小计算量，只建立四分之一模型，因此焊球呈 7x7 阵列分布。
各层尺寸具体见表1所示。
模拟计算所用材料的物理参数如表2 所示。
表1 各层尺寸表2 各部分材料的属性四、实验报告要求：1、按照实验报告册中要求具体填写；2、实验预习报告部分的实验注意事项填写该实验的一些特殊要求和特殊规定等之类；3、实验中所用数据以列表形式填写在“实验过程及数据记录”一项中；4、实验的建模及分析过程以流程或1、2、3、4的顺序记录；5、实验结果分析应根据实验内容分析焊点的热-结构特性对封装整体的影响；6、实验总结中主要填写通过该实验所学到的方法和体会。
五、相关的实验过程（数据）示例：1、图1为三维MCM模型图1 三维MCM模型图2 加载求解后的温度场分布云图2、图2-4为加载求解后的温度场、热应力、热应变图图3 加载求解后的X方向热-应力图图4 加载求解后的热-应变图。
