芯片尺寸封装（CSP）是一种先进的封装技术，用于缩小芯片封装尺寸和体积，同时提高封装的性能和可靠性。CSP技术的特征在于封装尺寸小、实体薄且通常具有阵列式的引出端，使得它更适用于测试和表面安装技术（SMT）。CSP具有轻薄、高性能、高可靠性的优点，并且相较于传统封装形式，其成本更低，因此它在小型化电子产品中具有极大的市场竞争力。CSP的封装密度高，是目前市场上的热门封装形式之一。
然而，CSP技术也存在可靠性问题，尤其是焊点的可靠性。CSP中的焊点可靠性问题主要由两方面因素导致：其一，尽管CSP的衬底与印刷电路板（PCB）的热膨胀系数匹配良好，但封装内部的芯片与衬底之间热膨胀系数的不匹配会引发高应力区的出现；其二，由于CSP焊点缺少引脚，无法有效吸收由不匹配造成的应力，从而导致焊点疲劳失效。
热循环过程中焊点的应力和应变变化可能会对组装板造成影响。这些变化可以通过实验研究和理论计算来表达，但由于焊点的应力应变过程较为复杂，实验测量往往较为困难。有限元分析（FEA）能够在一定程度上克服这些难题，因为它能够处理复杂的边界条件和几何模型。在本文中，作者使用ANSYS有限元分析软件对CSP组件进行模拟，创建了二维模型，并在热循环加载条件下分析了组件的应力应变分布情况。通过这些模拟，研究人员能够预测出CSP组件在结构失效的危险点处的焊点热疲劳寿命。
经过可靠性测试后，研究结果表明，使用较薄的芯片可以提高焊点的可靠性。具体来说，当芯片厚度从0.625mm降低到0.500mm和0.350mm时，焊点的可靠性分别提高了大约0.75倍和1.5倍。这说明，通过选择合适的芯片厚度，可以显著提高CSP焊点的可靠性。
此外，本文还介绍了在进行有限元分析时，为了节约计算时间和资源，采用了基于模型和载荷对称性的简化策略，即采用CSP结构的一半进行分析。这种简化方法有助于加快分析速度并减少计算成本，同时还能较为精确地预测出CSP组件在不同工作条件下的性能表现。
芯片尺寸封装焊点的可靠性分析与测试不仅对提高CSP封装焊点的可靠性具有指导意义，而且对于理解热循环过程中焊点应力应变变化的影响、优化封装结构和材料设计具有重要作用。通过这种方法，可以在设计阶段避免可能的可靠性问题，从而提高封装器件的整体可靠性，这对于硬件开发和电子元件行业有着深远的影响。
