典型電子封裝結(jié)構的熱動力學分析與壽命預測.pdf

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

2、積損傷理論,預測了掃頻振動載荷作用下的疲勞壽命,并同時驗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,擬合得到了基于應變能密度的疲勞壽命預測方程,并通過與諸多試驗結(jié)果比較,證實了該熱疲勞壽命預測模型的有效性。
　　 研究結(jié)果表明,電子封裝結(jié)構中最危險的部位始終位于離電路板中心最遠的焊點上；振動載荷作用時,最薄弱的環(huán)節(jié)位于危險焊點上離電路板較近的體積