回流焊接得到的不同形狀焊點(diǎn)在熱循環(huán)載荷作用下的可靠性分析.pdf

1、影響焊點(diǎn)可靠性的因素有很多，如封裝尺寸、材料屬性、填充料、焊點(diǎn)的幾何形狀等，在這些因素之中，焊點(diǎn)的幾何形狀起著至關(guān)重要的作用。然而目前在對(duì)焊點(diǎn)可靠性的研究中，焊點(diǎn)的形狀大多被簡(jiǎn)化為對(duì)稱的桶形或柱形，而沒(méi)有充分考慮回流焊接曲線對(duì)焊點(diǎn)形狀的影響，這樣對(duì)焊點(diǎn)可靠性的分析結(jié)果必然與實(shí)際情況有較大的差距。
　　 本文通過(guò)表面貼裝實(shí)驗(yàn)，研究了回流焊接曲線對(duì)焊點(diǎn)形狀的影響，借助有限元軟件計(jì)算了實(shí)驗(yàn)得到的不同形狀的焊點(diǎn)在熱循環(huán)載荷作用下的應(yīng)力應(yīng)

2、變變化規(guī)律，分析了焊點(diǎn)形狀對(duì)焊點(diǎn)抵抗熱疲勞能力的影響，主要工作與結(jié)果如下：
　　 ⑴表面貼裝實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中設(shè)定了三條錫鉛焊料和兩條無(wú)鉛焊料的回流焊接溫度曲線，對(duì)PCB板-焊料球-PCB板組成的封裝器件進(jìn)行了回流焊接，并對(duì)焊接得到的焊點(diǎn)的高度、直徑及焊點(diǎn)與銅焊盤的接觸角等形狀參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)論是錫鉛回流焊接曲線還是無(wú)鉛回流焊接曲線，加熱因子越小，焊接得到的焊點(diǎn)高度越高，直徑與接觸角越小。
　　 ⑵借助ANSY

3、S有限元軟件，建立了PBGA器件的2D有限元模型，計(jì)算了實(shí)驗(yàn)得到的十種不同形狀的焊點(diǎn)在熱循環(huán)載荷下的應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律，計(jì)算結(jié)果表明：在體積相等的情況下，高度較高、直徑較小的焊點(diǎn)抵抗熱疲勞的能力較強(qiáng)；在焊點(diǎn)高度相同的情況下，直徑稍小的焊點(diǎn)抵抗熱疲勞的能力較強(qiáng)；焊點(diǎn)的輪廓也是影響焊點(diǎn)抵抗熱疲勞能力的重要因素。
　　 ⑶對(duì)比錫鉛焊點(diǎn)與無(wú)鉛焊點(diǎn)的等效塑性應(yīng)變的變化規(guī)律可見，在熱循環(huán)載荷的作用過(guò)程中，無(wú)鉛焊點(diǎn)的粘塑性流動(dòng)比錫鉛焊點(diǎn)緩慢，熱