典型電子封裝結(jié)構(gòu)的熱動(dòng)力學(xué)分析與壽命預(yù)測.pdf

1、隨著電子封裝技術(shù)向著高密度、高性能、小型化和低成本的方向發(fā)展,振動(dòng)與熱引起的可靠性問題日益成為人們研究的重點(diǎn)。本文以二級(jí)陶瓷柱狀陣列封裝組件為研究對(duì)象,研究了典型電子封裝結(jié)構(gòu)在振動(dòng)與熱循環(huán)載荷作用下的可靠性問題。
　　 主要工作包括:1)建立了振動(dòng)與熱傳導(dǎo)的三維有限元模型,分析了結(jié)構(gòu)在正弦激勵(lì)與熱循環(huán)載荷作用下的應(yīng)力應(yīng)變分布情況；2)根據(jù)高周疲勞損傷原理,結(jié)合本文正弦激勵(lì)得到的模擬結(jié)果,擬合得到基于應(yīng)力的壽命預(yù)測方程;3)基于累

2、積損傷理論,預(yù)測了掃頻振動(dòng)載荷作用下的疲勞壽命,并同時(shí)驗(yàn)證了上述方程具有可行性與適用性；4)根據(jù)Coffin-Manson疲勞損傷原理和裂紋擴(kuò)展理論,結(jié)合本文熱循環(huán)載荷得到的模擬結(jié)果,擬合得到了基于應(yīng)變能密度的疲勞壽命預(yù)測方程,并通過與諸多試驗(yàn)結(jié)果比較,證實(shí)了該熱疲勞壽命預(yù)測模型的有效性。
　　 研究結(jié)果表明,電子封裝結(jié)構(gòu)中最危險(xiǎn)的部位始終位于離電路板中心最遠(yuǎn)的焊點(diǎn)上；振動(dòng)載荷作用時(shí),最薄弱的環(huán)節(jié)位于危險(xiǎn)焊點(diǎn)上離電路板較近的體積