PCB組件在再流焊過(guò)程中熱變形的建模與仿真.pdf

1、在SMT中，再流焊是非常重要的工藝。在再流焊過(guò)程中受到熱沖擊已成為PCB組件生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生缺陷的主要原因之一。PCB組件組成材料不同，熱膨脹系數(shù)等熱性能參數(shù)相差較大，容易產(chǎn)生翹曲變形等缺陷，造成元器件和PCB之間的電氣和物理連接失敗，導(dǎo)致整個(gè)PCB組件失效。而由于傳統(tǒng)的經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、反復(fù)調(diào)整來(lái)改進(jìn)再流焊工藝的方法既費(fèi)時(shí)又耗費(fèi)大量實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，不能適應(yīng)當(dāng)前電子產(chǎn)品更新速度快、競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的需求，在這一背景下，焊接工藝的仿真、預(yù)測(cè)與控制研究引起了

2、廣泛的關(guān)注。模擬仿真可以識(shí)別在再流焊過(guò)程中的溫度變化以及確定其對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量的影響；對(duì)再流焊溫度曲線的設(shè)定使設(shè)計(jì)者根據(jù)PCB熱分布重新排布元件從而使產(chǎn)品設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化也是有用的。同時(shí)，模擬仿真也可以使得回流爐以及更具熱效率的設(shè)備的設(shè)計(jì)得到優(yōu)化。 本文利用有限元法對(duì)PCB組件在再流焊過(guò)程中的受熱進(jìn)行分析，建立瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)模型。用ANSYS軟件對(duì)PCB組件在再流焊過(guò)程中由于受熱產(chǎn)生的熱機(jī)械反應(yīng)進(jìn)行了模擬和仿真，得出了溫度場(chǎng)以及應(yīng)力

3、場(chǎng)的分布。由于PCB組件組成材料的熱物理性能不同，以及經(jīng)過(guò)不同的溫區(qū)加熱，模擬了不同時(shí)刻整個(gè)PCB組件的溫度場(chǎng)分布。建立了一個(gè)貼裝了3個(gè)PLCC的4層PCB板物理簡(jiǎn)化模型，模擬了在三種約束條件下，該組件在再流焊過(guò)程中受熱沖擊時(shí)，產(chǎn)生的熱應(yīng)力及熱變形。選取PCB上3個(gè)點(diǎn)，得到了在三種約束下面位移和離面位移的位移量，即在底面對(duì)角兩點(diǎn)約束下面位移和離面位移的位移量最大；底面4頂點(diǎn)約束下面位移和離面位移的位移量其次；底面兩對(duì)邊約束下面位移和離面