金錫真空共晶焊仿真分析

1、摘 要共晶焊是微電子組裝技術中的一種重要焊接工藝，在混合集成電路中彰顯出了較重要的地位。芯片、焊片、基板共晶焊接后，由于芯片、焊片以及基板的熱膨脹系數(shù)不相同而導致焊片內(nèi)部產(chǎn)生熱應力，甚至導致焊接失效，因此焊片焊接冷卻后的應力分析是焊片可靠性預測的基礎。本文首先對芯片、焊片、基板共晶焊接后，冷卻的熱應力進行了仿真分析，運用ANSYS 有限元軟件，分別分析焊片厚度、基板厚度、芯片厚度、對流系數(shù)和冷卻溫度對應力的影響；其次針對影響共晶焊接

2、冷卻應力的五個因素，建立了三水平五因子的正交試驗表，共 18 個組合，并對各因素因子組合進行了仿真分析，得到了各因素對共晶焊接冷卻應力影響的程度和順序。所得結果對焊片、基板、芯片厚度對共晶焊冷卻應力的影響提供理論依據(jù)，對各工藝參數(shù)及尺寸參數(shù)的選擇具有一定指導意義，具有一定的工程應用價值。關鍵詞 關鍵詞：共晶焊；仿真分析；正交試驗；應力目 錄摘 要 ..........................................

3、......................... ...................................................................I1 緒論 緒論..................................................................... .................................................

4、....................11.1 研究的目的和意義 ...................................................11.2 相關技術概述 .......................................................11.2.1 金錫真空共晶焊簡述............................................11.2.2 真

5、空共晶設備..................................................21.3 金錫真空共晶焊的研究現(xiàn)狀 ........................................31.4 研究內(nèi)容 ..........................................................42 相關理論基礎 相關理論基礎 .....................

6、...................................... ...........................................................52.1 熱傳遞的基本方式...................................................52.2 熱應力理論................................................

7、.........62.3 正交試驗法原理.....................................................62.4 ANSYS14.5 熱分析的方法...........................................72.4.1 ANSYS 的簡介 .................................................72.4.2 ANSYS14.5

8、 技術新特點..........................................82.4.3 ANSYS 熱分析原理..............................................82.4.4 瞬態(tài)熱分析步驟 ...............................................83 金錫共晶焊應力仿真分析 金錫共晶焊應力仿真分析 ..................

9、.............................. ................................................10 103.1 金錫共晶焊三維實體有限元模型的建立 ............................103.1.1 選擇單元類型 ................................................103.1.2 定義材料性能參數(shù) ......

10、......................................103.1.3 三維模型的建立與網(wǎng)格劃分 ....................................113.2 施加載荷..........................................................123.3 求解與后處理.............................................

11、.........123.4 共晶焊焊片的熱應力耦合分析........................................133.4.1 施加載荷與約束 ..............................................133.4.2 熱應力耦合仿真結果 ..........................................134 基于正交試驗的共晶焊應力分析 基于正交試驗的共晶焊

12、應力分析 .......................................... ..........................................15 154.1 共晶焊應力仿真的試驗設計..........................................154.1.1 試驗目的 ....................................................15