基于阻抗法無鉛焊點的損傷特性研究.pdf

1、損傷是反映無鉛焊點失效的一個重要參量，研究焊點損傷特性對分析焊點機械性能、電學性能以及壽命預測等具有重要意義。直流微電阻測量方法已被證實能有效地反映焊點損傷狀態(tài)與過程，但隨著時鐘頻率與通訊頻率的提高，直流微電阻測量方法監(jiān)測高速電子產品焊點的損傷狀態(tài)與過程的應用受到了限制。焊點阻抗特性與損傷特性之間的關系成為研究的熱點。以無鉛焊點為對象，在分析焊點介觀結構的基礎上，利用剪切蠕變損傷機理、焊點失效物理模型等理論，結合高頻效應的影響，建立無鉛

2、焊點的阻抗等效模型，推導出焊點交流電阻、電容、電感、固有頻率及阻抗與損傷變量間的關系，分析各電參數隨損傷的變化規(guī)律;應用反射理論建立無鉛焊點網絡分析模型，得到焊點阻抗與反射系數間的關系，進而得到焊點損傷變量與反射系數的關系;采用TDR（時域反射法）測量焊點損傷過程中的阻抗變化驗證理論推導。主要結論有:趨膚效應反映到焊點阻抗特性上主要影響焊點的交流電阻。交流電阻較直流電阻對焊點損傷敏感。在焊點受損過程中，交流電阻緩慢非線性增大，當焊點未損

3、傷區(qū)長度比趨膚深度小時，交流電阻突變，且信號頻率越高，交流電阻突變時間越靠近焊點斷裂時刻。隨著損傷增大，焊點電感減小，電容增大，固有頻率不斷減小，但當焊點損傷約至50％時固有頻率變化緩慢。當信號頻率低于1MHz時焊點阻抗隨損傷變化規(guī)律與直流電阻相近;當信號頻率在1MHz與1GHz范圍內時，阻抗緩慢減小;當信號頻率達到10GHz時，阻抗非線性增大;當信號頻率高于10GHz時，焊點會發(fā)生諧振現象，并且信號頻率越高，諧振時間越靠近焊點損傷線性