熱循環(huán)及隨機(jī)振動加載條件下QFN無鉛焊點的可靠性研究.pdf

1、隨著表面組裝技術(shù)(SMT)朝高密度、細(xì)間距方向發(fā)展,焊點的可靠性問題,特別是無鉛焊點的可靠性問題越來越突出。因此,將焊點形態(tài)預(yù)測和焊點力學(xué)性能與可靠性分析統(tǒng)一起來研究具有重要的理論價值和實際意義。
　　基于最小能量原理建立了QFN器件的焊點形態(tài)預(yù)測能量控制方程,運用Surface Evolver軟件對QFN焊點形態(tài)進(jìn)行預(yù)測,并建立了基于焊點三維形態(tài)的可靠性分析幾何模型,運用ANSYS軟件對不同釬料合金(96.5Sn3.5Ag、95

2、.5Sn3.8Ag0.7Cu、63Sn37Pb與62Sn36Pb2Ag)的QFN焊點在熱循環(huán)加載條件下和隨機(jī)振動加載條件下的應(yīng)力應(yīng)變和疲勞壽命進(jìn)行了分析,并對不同類型的QFN焊點的可靠性進(jìn)行了研究;然后討論了焊點幾何形態(tài)參數(shù)對焊點形態(tài)的影響;并基于正交試驗設(shè)計,通過方差分析和極差分析,討論了不同加載條件下各種因素對疲勞壽命影響的大小順序以及工藝參數(shù)的較優(yōu)組合;最后利用有限元仿真的焊點疲勞壽命作為數(shù)據(jù)樣本對改進(jìn)的誤差逆?zhèn)鞑?BP:Back

3、 Propagation)算法模型進(jìn)行了成功訓(xùn)練,對一定加載條件下的焊點疲勞壽命進(jìn)行了預(yù)測,所獲得的結(jié)果與有限元仿真結(jié)果基本吻合,說明了該方法的可行性。該模型可以預(yù)測出一定條件(外部環(huán)境條件,焊點形態(tài)等)下的焊點的疲勞壽命,大大提高了焊點形態(tài)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計的效率,對焊點的優(yōu)化設(shè)計起到一定的指導(dǎo)作用。
　　研究結(jié)果對96.5Sn3.5Ag、95.5Sn3.8Ag0.7Cu等無鉛釬料合金在QFN器件和其它封裝器件的組裝中的應(yīng)用,以及SM