QFP焊點(diǎn)可靠性及其翼形引線尺寸的優(yōu)化模擬.pdf

1、SMT焊點(diǎn)的可靠性問(wèn)題是關(guān)系到電子產(chǎn)品能否廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。本文針對(duì)某型號(hào)產(chǎn)品對(duì)QFP元器件的特殊要求，利用有限元分析方法，通過(guò)改變引線幾何尺寸、模擬焊點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變變化趨勢(shì)等影響QFP元器件焊點(diǎn)可靠性的主要因素進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并通過(guò)熱循環(huán)試驗(yàn)對(duì)采用有限元計(jì)算得到的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。 研究建立了J形引線的二維有限元分析模型，計(jì)算結(jié)果表明：J形引線元器件焊后整體變形明顯，焊點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變最大部位位于焊點(diǎn)根部，焊趾處次之，中心部位最??；J

2、形引線焊點(diǎn)的根部應(yīng)力集中區(qū)域比較廣，為整個(gè)焊點(diǎn)最薄弱的部位，易發(fā)生疲勞破壞，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況相吻合。 重點(diǎn)探討了QFP翼形引線的可靠性問(wèn)題，二維模擬結(jié)果顯示：引線焊點(diǎn)最內(nèi)側(cè)底面部位應(yīng)力集中明顯，是整個(gè)焊點(diǎn)最脆弱的部分；工藝尺寸選擇引線厚度0.15mm，引線高度0.65mm，與焊盤(pán)接觸長(zhǎng)度0.5mm，與陶瓷接觸長(zhǎng)度0.15mm時(shí)，二維結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定。三維模擬結(jié)果顯示：引線間距相同時(shí)，隨著引線寬度的增加，焊點(diǎn)最大應(yīng)力值逐漸增加，引線寬

3、度相同時(shí)，隨著引線間距的增加，焊點(diǎn)最大應(yīng)力值并不完全呈下降趨勢(shì)，存在一個(gè)焊點(diǎn)最大應(yīng)力的最小值。優(yōu)化模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，引線寬度為0.15mm，中心間距0.2mm（實(shí)際存在間距0.05mm），可能是QFP元器件微型化發(fā)展的極限值。 在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)QFP元器件的焊點(diǎn)抗拉試驗(yàn)與加速老化試驗(yàn)的研究發(fā)現(xiàn)：固定QFP元器件的引線間距時(shí)，隨著引線寬度的增加，焊點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度逐漸減小。固定引線寬度為0.22mm時(shí)，QFP-100元器件的抗拉