無(wú)鉛釬料在PCB再流焊中翹曲的模擬仿真.pdf

1、隨著信息時(shí)代的到來(lái)，與人類(lèi)生活工作密切相關(guān)的電子產(chǎn)品層出不窮，這些電子產(chǎn)品在造福人類(lèi)的同時(shí)，也日益危害人類(lèi)的身體健康和生活環(huán)境。因此，出于對(duì)環(huán)境保護(hù)和人體健康的考慮，在電子制造業(yè)中推廣無(wú)鉛焊接技術(shù)勢(shì)在必行。目前無(wú)鉛焊錫的融化溫度為217℃比Sn-Pb共晶焊錫的183℃高34℃，如何使用合適的無(wú)鉛釬料使PCB板在溫度升高的情況下減小變形成為主要問(wèn)題。本文就Sn3.5Ag0.75Cu作為研究對(duì)象，并在兩種不同的溫度設(shè)置下，模擬PCB組件在再

2、流焊過(guò)程中溫度場(chǎng)、翹曲變形和等效應(yīng)力場(chǎng)，從而確定合適的焊接工藝，并和使用SnPb焊錫情況下的變形量進(jìn)行了對(duì)比。 本文通過(guò)采用有限元法建立了PCB組件在再流焊過(guò)程中的溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，并利用復(fù)合材料力學(xué)中的層合板基本理論，對(duì)PCB板的熱應(yīng)變和熱應(yīng)力進(jìn)行了分析，建立了在某一約束條件下的層合板翹曲數(shù)學(xué)模型。此外，利用有限元ANSYS軟件對(duì)PCB組件在兩種不同的溫度曲線(xiàn)設(shè)置情況下，模擬PCB組件在再流焊全過(guò)程中的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)分布圖和翹

3、曲變形情況。研究得到以下成果：獲得了PCB組件在兩種不同的溫度益線(xiàn)設(shè)置情況下，隨時(shí)間變化的溫度場(chǎng)分布、翹曲變形情況及應(yīng)力分布圖；通過(guò)對(duì)比PCB組件在兩種不同的溫度曲線(xiàn)設(shè)置情況下各時(shí)段的溫度場(chǎng)分布、翹曲變形情況和熱應(yīng)力分布，得知在“平臺(tái)”的溫度設(shè)置下，變形量減小；并深刻剖析了造成PCB組件變形的根本原因，主要是由于PCB組件組成材料的熱膨脹系數(shù)不同，致使PCB組件各區(qū)域的自由膨脹和收縮受到制約，從而產(chǎn)生了熱應(yīng)力，導(dǎo)致PCB組件在再流焊過(guò)程