SMT辅助材料优化选型工艺试验研究

选取了三类耗材选型方案来进行工艺试验研究,主要包括焊膏、清洗剂、助焊剂．并且依托于典型的印制板以及元器件来完成试验件。基于方案中的耗材基础性能测试、印制板组件试验件焊点机械强度测试以及焊点微组织结构分析来完善耗材选型,优化匹配性设计,确定最终耗材型号,进一步提高焊点质量和可靠性。     

大尺寸陶瓷BTC器件焊点过应力开裂失效分析

对大尺寸陶瓷BTC器件焊点过应力开裂现象进行了研究。通过有限元仿真和金相切片分析得到了印制板焊盘、器件布局及装配过应力为引起BTC器件焊点过应力开裂主要原因,依此制定了改进焊盘、优化器件布局及减少装配应力的改进措施。有限元仿真分析表明,采用了改进措施后的BTC焊点在温度载荷和螺钉紧固力加载下所受应力减小,对改进后的BTC焊点进行了环境应力、耐久振动、温度循环等试验以及焊点金相切片分析,结果表明焊点未见开裂,验证了改进措施的有效性。     

QFN器件的组装工艺

QFN器件的侧面若未形成良好的焊点,则无法通过目视检查判断其焊接的质量问题,并且QFN组装技术目前没有统一标准规范,为后期出现组装缺陷埋下隐患.针对上述问题,通过分析印制板焊盘及钢网设计对后期组装具有影响的主要因素,拟定工艺试验方案,设计试验样件,进行工艺试验.试验结果表明,通过对QFN器件焊盘设计以及钢网开孔设计技术...     

用红外技术检测印制板的焊点质量

一、引言印制板焊点质量的好坏,直接影响到电子产品的可靠性和稳定性。一般而言,印制板采用波峰焊接时,焊点出现缺陷的概率为1％左右。一台大型电子计算机往往有数十亿个焊点。其中任何一个有缺陷的焊点出现了故障,都直接影响到电路的正常工作,甚至产生严重后果。1977年美国的一项研究表明,在出现故障返修的印制板中,约有50％是由于焊点缺陷造成的。由此可见,焊点质量检测对于     

表面组装焊点可靠性分析研究

通过实际ＳＭＴ混装组件印制板，介绍环境应力筛选试验的情况和结果，对其失效原因进行了分析与总结，同时进行ＳＭＴ焊点可靠性评估与组件产品失效预测，初步验证了焊点的可靠性。     

有机印制板上倒装芯片的可靠性研究

对一种有机印制板上倒装芯片（Ｆｌｉｐｃｈｉｐ）进行温度循环试验,测出其失效分布曲线,然后通过扫描声显微镜、红外显微镜和剖面等失效分析手段,发现失效模式主要是合金焊点中的断裂以及下部填充料（Ｕｎｄｅｒｆｉｌ）中的损伤如分层（Ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）和内部裂缝（Ｃｒａｃｋ）。详细地阐述了倒装芯片中的下部填充料损伤在温度循环试验条件下的产生、发展及它们对合金焊点可靠性的影响。     

彩电焊点的激光／红外检测

一、引言彩电和其它电子产品印制板焊点的焊接质量,对于实现并保证彩电等电子产品整机的功能和高可靠性,是至关重要的。彩电、收录机、计算机等电子产品,印制板焊点的数量是很可观的。如一台18英寸彩电的焊点总数约为2000个左右。这些焊点的质量,直接影响整机的可靠性。     

应用Protel99se设计电子时钟印制板电路

在印制板的设计与开发过程中,印制板上元器件的布局、元器件的走线都是印制板设计性能最重要的性能指标.应用AT89C51单片机开发的电子时钟电路印制板,电路功能清晰,电路具有测试实时温度以及记录时间以及日期的功能,具有一定的综合性.所以在文章中采用电子时钟印制板电路作为Prote199se的分析载体来分析印制板设计中的重要步骤以及关键技术.     

某车载通信设备的抗振优化设计

本文通过金相切片分析法查找到印制板线路的物理断裂处,从振动仿真和机理分析得出印制板线路断裂是由于其在使用环境中受到交变应力的长期作用产生的疲劳破坏.对该车载通信设备进行加速度测试试验,表明故障印制板存在共振放大的现象,并从抑制共振放大量级的角度提出了两种优化设计方案,最后通过依靠仿真和试验验证了方案的可行性,电路板共振放大量级大幅衰减,效果显著.     

应用Prote199se设计电子时钟印制板电路

在印制板的设计与开发过程中,印制板上元器件的布局、元器件的走线都是印制板设计性能最重要的性能指标.应用AT89C51单片机开发的电子时钟电路印制板,电路功能清晰,电路具有测试实时温度以及记录时间以及日期的功能,具有一定的综合性.所以在文章中采用电子时钟印制板电路作为Prote199se的分析载体来分析印制板设计中的重要...     

SMT激光软钎焊质量监测方法研究

本文作者研究了一种激光软钎焊接合部质量的实时监测方法,这一方法利用加热过程中接合材料之间的热电势与接合界面温度之间的对应关系,并根据有效加热热量(在阈值以上界面温度对加热时间的积分)与接合面积之间的规律,实时监测接合质量。实验结果表明,在软钎焊温度范围内,接合材料间热电势与界面温度之间具有良好的线性关系;实测有效加热热量充分地表现了接合部被加热及钎料的熔化情况,可以作为监测或控制激光软钎焊接合质量的参数。     

冷却速率对无铅再流焊焊点质量的影响（续完）

无铅再流焊中冷却速率影响焊点力学性能及可靠性。快速冷却可以细化组织,间接控制金属间化合物厚度和形态,影响焊点断裂模式,提高焊点综合性能。但是由于元件与PCB等材料的热不匹配性而造成的较大应力,易造成元件或焊点失效等。通过对文献中研究结果的总结,设计了炉冷、空冷和水冷等几种再流焊冷却方式,并对焊点进行了强度测试和组织成分分析,建议工业用最佳冷却斜率控制在3℃/s～6℃/s。     

片式元件焊点的热循环应力应变模拟技术研究

采用ANSYS软件,以0402片式元件焊点为对象,系统探讨了焊点热应变损伤的有限元仿真方法,分析了焊点在热循环过程中的应力应变响应,并基于修正的Coffin-Manson方程,预测了焊点的热疲劳寿命。结果显示:焊点应力集中区域和应变最大区域均位于焊点与PCB焊盘的交界面,基于应变失效原则,推断焊点裂纹将在此界面萌生和扩展,直至失效。指出了焊点有限元热应变损伤模拟技术的不足及未来的研究方向。     

冷却速率对无铅再流焊焊点质量的影响(待续)

无铅再流焊中冷却速率影响焊点力学性能及可靠性。快速冷却可以细化组织,间接控制金属间化合物厚度和形态,影响焊点断裂模式,提高焊点综合性能。但是由于元件与PCB等材料的热不匹配性而造成的较大应力,易造成元件或焊点失效等。通过对文献中研究结果的总结,设计了炉冷、空冷和水冷等几种再流焊冷却方式,并对焊点进行了强度测试和组织成分分析,建议工业用最佳冷却斜率控制在3℃/s～6℃/s。     

Comprehensive board-level solder joint reliability modeling and testing of QFN and PowerQFN packages

For quad flat non-lead (QFN) packages, board-level solder joint reliability during thermal cycling test is a critical issue. In this paper, a parametric 3D FEA sliced model is established for QFN on board with considerations of detailed pad design, realistic shape of solder joint and solder fillet, and non-linear material properties. It has the capability to predict the fatigue life of solder joint during thermal cycling test within ±34% error. The fatigue model applied is based on a modified Darveaux’s approach with non-linear viscoplastic analysis of solder joints. A solder joint damage model is used to establish a connection between the strain energy density (SED) per cycle obtained from the FEA model and the actual characteristic life during thermal cycling test. For the test vehicles studied, the maximum SED is observed mostly at the top corner of peripheral solder joint. The modeling predicted fatigue life is first correlated to thermal cycling test results using modified correlation constants, curve-fitted from in-house QFN thermal cycling test data. Subsequently, design analysis is performed to study the effects of 17 key package dimensions, material properties, and thermal cycling test condition. Generally, smaller package size, smaller die size, bigger pad size, thinner PCB, higher mold compound CTE, higher solder standoff, and extra soldering at the center pad help to enhance the fatigue life. Comparisons are made with thermal cycling test results to confirm the relative trends of certain effects. Another enhanced QFN design with better solder joint reliability, PowerQFN, is also studied and compared with QFN of the same package size.     

Effect of Lead-Free Soldering on Key Material Properties of FR-4 Printed Circuit Board Laminates

The transition to lead-free soldering of printed circuit boards (PCBs) using solder alloys such as SnAgCu has resulted in higher temperature exposures during assembly compared with eutectic SnPb solders. The knowledge of PCB laminate material properties and their dependence on the material constituents, combined with their possible variations due to lead-free soldering temperature exposures, is an essential input in the laminate selection process. This paper provides laminate selection guidelines that were arrived at by assessing key material properties (glass transition temperature, coefficient of thermal expansion, decomposition temperature, and water absorption), and their responses to lead-free soldering assembly conditions. A range of commercially available FR-4 PCB laminate materials, classified on the basis of glass transition temperature (high, mid, and low), curing agents (dicyandiamide and phenolic), flame retardants (halogenated and halogen-free), and fillers (presence or absence) were studied. The laminate material properties under investigation were measured as per the IPC-TM-650 test methods before and after exposure to multiple lead-free soldering cycles. Combinatorial property analysis was conducted to investigate the causes behind variations in material properties.     

红外探测器用陶瓷/可伐合金钎焊技术研究

当前制冷型红外探测器所使用的金属材料、陶瓷材料的工作温度为80 K左右,其钎焊焊缝要求与常规钎焊焊缝存在很大的差异。本文对当前陶瓷/金属材料的钎焊方法进行了整理,使用AgCuTi钎料进行了钎焊工艺实验,实现了可伐合金/陶瓷(蓝宝石)材料直接钎焊(无金属化)。实验后进行了焊缝气孔率检测、抗温度冲击实验(333～77 K)。实验结果显示该种焊接方法满足制冷型焦平面探测器对可伐合金/陶瓷(蓝宝石)材料钎焊的要求,该工艺方法制备的焊接件可在超低温环境中长期服役。     

片式元件焊点剪切力比较实验研究

介绍了无铅化推广以来相关行业发生的变化;简述了无铅化进程中,享受"豁免权"的相关行业面临的主要问题,包括可靠性问题和可靠性实验问题等;阐述了无铅与有铅焊点剪切力对比实验的方法;并针对实验数据进行了对比和分析,发现在本试验条件下无铅焊点的剪切力性能明显优于有铅焊点,但焊点间的差异较大;最终给出了进一步开展剪切对比实验研究的实施路线.     

RCC与FR-4制作HDI的工艺兼容性及无铅化应用

文章采用不同型号的RC(C涂树脂铜箔)和不同型号的FR-4基板制作了不同材料组成的四层HDI板,考察了制作工艺的兼容性,对HDI样板进行了无铅化应用测试及相关耐热性测试,结果表明采用不同材料组成制作的四层HDI板表现良好的工艺兼容性,同时成品HDI样板具有优异的无铅焊测试可靠性,能够满足无铅焊应用要求。