《畢業(yè)論文（設(shè)計）無鉛微焊點熱疲勞特性分析及優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、近年來，人們越來越重視環(huán)境污染問題，還有在科技飛速發(fā)展的推動下，電子元件的封裝采用了無鉛焊料進行焊接，而且隨著微電子產(chǎn)品向微型化、高性能方向發(fā)展,用于連接芯片與基板的微焊點尺寸也縮小到兒十微米甚至兒微米，目前最小的焊點己經(jīng)達到十幾微米。然而微焊點所承載的力學(xué)、電學(xué)和熱力學(xué)負荷卻是越來越重，所以對微焊點的可靠性要求口益提高，但是就現(xiàn)在研究狀況來看，人們對無鉛微焊點抵抗破壞的能力以及熱疲勞特性分析還不是很成熟，而且焊點的無鉛化和微型化將是現(xiàn)在以及未來的重點研究方向，所以對無鉛微焊點的研究具有重大意義。本文主要對無鉛微焊點的

2、熱疲勞特性進行分析研究，選用BGA的球柵陣列是焊點件進行了三維有限元數(shù)值模擬分析，選擇焊點半徑50-100微米之間，以Anand統(tǒng)一粘塑性本構(gòu)方程描述無鉛微焊點的粘塑性行為。首先，研究微焊點在變化溫度循環(huán)載荷下微焊點的等效應(yīng)力和塑性應(yīng)變的分布規(guī)律，找岀實體模型中最大應(yīng)力和應(yīng)變的微焊點位置。其次，分析出最大應(yīng)力焊點的等效應(yīng)力周期性變化和應(yīng)力應(yīng)變滯后曲線。最后，選取焊點直徑、焊點高度、芯片厚度、PCB厚度四個對無鉛微焊點熱疲勞特性影響顯著的因素進行四因素三水平的正交試驗，并進行?不同因素、不同數(shù)值下的最大應(yīng)力分析，找出各因

3、素對微焊點應(yīng)力的影響趨勢，找出其影響微焊點應(yīng)力的主要因素，并對各因素影響大小進行排序，找出應(yīng)力最小的微焊點尺寸，實現(xiàn)微焊點在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化。為人們對電子元件的無鉛微焊接封裝方法和焊點尺寸的選擇提供一些理論參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：無鉛微焊點、熱疲勞特性、等效應(yīng)力、塑性應(yīng)變、正交試驗AnalysisandoptimizationofthermalfatiguepropertiesfortheleadfreesolderjointsStudent：LIGuo-manTeacher:DAIXuan-junAbstract:Inrece

4、ntyears,thereisgrowingemphasisonenvironmentalproblems,aswellasinpromotingtherapiddevelopmentoftechnology,electronicpackagingusinglead-freesolderforwelding,andwiththeminiaturizationofmicroelectronics,high-performancedirection,withmicrosizesolderconnectingthechipa

5、ndthesubstrateisalsoreducedtotensofmicronsorevenafewmicrons,thesmallestsolderhasreachedmorethantenmicrons.However,themechanicalmicrobumpscarried,electricalandthermalloadisgettingheavierandheavier,sothereliabilityofsolderjointsslightlyincreasing,butfornowstudysit

6、uation,peoplearelead-freesolderresistmicrodamagecapacityandthermalfatigueresistanceanalysisisnotverymature,andlead?f?eesolderandminiaturizationwillbethefocusofcurrentandfutureresearchdirections,andthereforehavegreatsignificanceforthestudyoflead-freemicrobumps.Th

7、ispaperfocusesonthethermalfatiguepropertiesoflead-freesolderjointsmicroanalysisandstudy,thechoiceofBGAsolderballgridarrayisamemberofthefiniteelementanalysisofthree-dimensionalnumericalsimulation,choosebetweenaradiusof50-100micronpadstostickAnandunityplasticconst

8、itutiveequationsdescribingthemicrobumpsunleadedviscoplasticbehavior.Firstly,microbumpsatvaryingtemperaturecyclingloaddistributionofmicrobumpsequivalentstressandplasti