SMT焊點(diǎn)形態(tài)對(duì)焊點(diǎn)應(yīng)力分布影響的多變量有限元分析.pdf

1、摘贊SMT焊點(diǎn)形態(tài)對(duì)焊點(diǎn)應(yīng)力分布影響的多變量有限元分析論文摘要表面粘貼技術(shù)(SMT)足自從印刷電路板出現(xiàn)以來(lái)在電子組裝方面最重要的進(jìn)展之一。本文概述了微電子表面技術(shù)研究的重要性，并對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)焊點(diǎn)町霏性問(wèn)題的研究工作進(jìn)行了綜述。表面粘貼技術(shù)(SMT)焊點(diǎn)的幾何形態(tài)是影響焊點(diǎn)可靠性的重要因素之一。研究表明，高可靠性的SMT焊點(diǎn)可以利用焊點(diǎn)最佳的焊點(diǎn)形態(tài)來(lái)減少由于熱循環(huán)引起的應(yīng)力集中。本文從理論』：研究了特定SMT焊點(diǎn)的熱循環(huán)性能，給出

2、了焊點(diǎn)在熱循環(huán)作用下應(yīng)力分偉情況及強(qiáng)度薄弱區(qū)域，分析了最易造成焊點(diǎn)失效的位置及熱循環(huán)疲勞斷裂的一般行為。利用有限元方法分析SMT焊點(diǎn)的應(yīng)力分布是一個(gè)很重要的方法。本文通過(guò)對(duì)原有有限元程序的改進(jìn)，使程序具有了用非協(xié)調(diào)元和廣義雜交／混合元計(jì)算應(yīng)力的能力。通過(guò)算例比較顯示，用多變量有限元計(jì)算應(yīng)力具有較高的精度。本文采用線(xiàn)性有限元方法研究了SMT無(wú)引線(xiàn)和有引線(xiàn)焊點(diǎn)形念與熱應(yīng)力之間的關(guān)系，得到了不同外觀(guān)形狀和元件焊盤(pán)間隙的SMT焊點(diǎn)在受交變熱循環(huán)

3、作用時(shí)j7焊點(diǎn)內(nèi)部的應(yīng)力分布情況。t結(jié)果表明，焊點(diǎn)的應(yīng)力集中情況受到多個(gè)參數(shù)的影響。本文結(jié)果對(duì)于SMT元件焊點(diǎn)的外形設(shè)計(jì)，疲勞設(shè)計(jì)及焊料的選擇，SMT—PCB上=的焊盤(pán)設(shè)計(jì)和優(yōu)化以及進(jìn)一步的釬焊工藝規(guī)范的制定都有指導(dǎo)意義。關(guān)健詞表面粘貼技術(shù)焊點(diǎn)形態(tài)應(yīng)力集中有限元分析多變量有限元浙江人學(xué)建筑T程學(xué)院1第一章緒論11表面粘貼技術(shù)的定義表面粘貼技術(shù)(SMT：SurfaceMountTechnology)，狹義解釋?zhuān)怯檬謏J：安裝發(fā)備將電子元

4、器件直接安裝在印刷電路板或其它基板表面上的技術(shù)，而不是沿用傳統(tǒng)的安裝技術(shù)將電予元器件插裝在印刷電路板的導(dǎo)電通孔中；，“義解釋?zhuān)琒MT是包括表面安裝元件(SMC：SurfaceMountComponet)、表面安裝器件(SMD：SurfaceMountDevice)、表面安裝印刷電路板(SMB：SurfaceMountPrintedCircuitBoard)、普通混裝印刷電路板(PCB：PrintedCircuitBoard)、點(diǎn)膠、涂膏

5、、表面安裝設(shè)備、元器件耿放系統(tǒng)、焊接及在線(xiàn)測(cè)試等技術(shù)內(nèi)容的一整套完整工藝技術(shù)過(guò)程的統(tǒng)稱(chēng)|8J。它是涉及面r“，包括內(nèi)容多，跨多種學(xué)科的一種綜合性的高新生產(chǎn)技術(shù)。SMT是對(duì)這一技術(shù)的英文縮寫(xiě)，由于對(duì)譯文理解與認(rèn)識(shí)上的差異，對(duì)這技術(shù)在學(xué)術(shù)上曾出現(xiàn)過(guò)許多不同的譯法，如表面貼裝技術(shù)、表面粘貼技術(shù)等。在本文種，譯為表面粘貼技術(shù)。12表面粘貼技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)況121表面粘貼技術(shù)的發(fā)展背景隨著現(xiàn)代微電子集成制造系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品的表面集成技術(shù)乜取得

6、了很大的進(jìn)展。繼傳統(tǒng)的穿孔焊粘技術(shù)(ThroughHoleTechnology，THT)和表面粘貼技術(shù)(SurfaceMountTechnology，SMT)之后，多引線(xiàn)表面粘貼技術(shù)『FinePitch(SurfaceMount)Technology，F(xiàn)TP]成為90年代以來(lái)集成技術(shù)的又一重大貢獻(xiàn)，其相應(yīng)微型集成電路早已廣泛用于軍民通訊，航空航天，汽車(chē)，微處理器電腦等高科技領(lǐng)域|，1。從60年代到80年代中期，穿孔焊技術(shù)是電子封裝技術(shù)中

7、最廣泛采用的方法。自80中期以來(lái)，表面粘貼技術(shù)以其高密度、高可取性的特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用與迅猛發(fā)展。表面粘貼技術(shù)SMT是電子封裝技術(shù)的一次革命。SMT起源于美國(guó)。早在六十年代，美國(guó)率先研究和應(yīng)用表面粘貼技術(shù)，主要用在軍事電子設(shè)備中。1966年，美國(guó)RCA公司研制成功片式薄膜電阻，并首先應(yīng)用于微膜組件上，但由于當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)并不需要如此微小的零件組合，所以放慢了發(fā)展步伐。善于吸收世界新技術(shù)的FI本，得知SMT后，如獲至寶，在七十年代丌始大力發(fā)