Micro-USB電連接器無(wú)鉛焊點(diǎn)熱疲勞壽命研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,Micro-USB電連接器已經(jīng)成為了人們生活中不可或缺的電子產(chǎn)品，對(duì) Micro-USB電連接器的使用壽命也隨之提上了議程。焊點(diǎn)是連接Micro-USB電連接器電氣和機(jī)械特性的橋梁，一旦焊點(diǎn)失效將直接致使其整體失效，因此對(duì)電連接器焊點(diǎn)的壽命預(yù)測(cè)是很有意義的。
　　本文通過(guò)在溫度(-55℃-+125℃)周期性循環(huán)變化作用下，分析焊點(diǎn)的失效模式和失效機(jī)理，介紹了無(wú)鉛焊點(diǎn)的熱疲勞壽命。焊點(diǎn)采用的是Sn3.5Ag0

2、.75Cu合金材料，其熔點(diǎn)溫度為217℃左右。當(dāng)循環(huán)溫度達(dá)到熔點(diǎn)的0.5時(shí)，焊點(diǎn)將會(huì)產(chǎn)生蠕變和應(yīng)力松弛，即能有效預(yù)測(cè)焊點(diǎn)在極限工作條件下的使用壽命。
　　本文對(duì) Micro-USB電連接器焊點(diǎn)在周期性溫度變化條件下的壽命預(yù)測(cè)，主要工作內(nèi)容有：采用三維建模軟件Pro/E建立 Micro-USB電連接器實(shí)體模型，主要包括Micro-USB電連接器主體、金屬Pin、導(dǎo)線線芯和SnAgCu無(wú)鉛焊點(diǎn)四個(gè)部分，并去除對(duì)分析結(jié)果影響不大的尖角部

3、分，然后將其導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS中進(jìn)行熱疲勞壽命分析；采用ANAND統(tǒng)一性本構(gòu)方程模型描述焊點(diǎn)在循環(huán)溫度載荷作用下的力學(xué)行為；采用參數(shù)化語(yǔ)言APDL命令設(shè)計(jì)了循環(huán)溫度載荷，并通過(guò)模擬理論分析計(jì)算焊點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變分布和變化情況。由于材料之間的熱膨脹系數(shù)不匹配，在低溫開(kāi)始時(shí)刻焊點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變最大，高低溫保溫期間應(yīng)力應(yīng)變出現(xiàn)下降，在升溫和降溫期間應(yīng)力應(yīng)變變化最大。由此可見(jiàn)焊點(diǎn)萌生裂紋將在升溫或降溫期間，最終只是焊點(diǎn)失效；運(yùn)用基于塑性應(yīng)變的C