基于焊点形态理论的SMT焊点虚拟成形技术及其应用

在介绍ＳＭＴ焊点形态理论和焊点虚拟成形技术基本概念的基础上,论述了该技术在ＳＭＴ元器件结构设计、ＳＭＴ产品组装工艺设计和组装质量检测等领域中的应用原理及方法。     

基于AutoCAD的SMT焊点三维形态数据处理技术

针对SMT焊点形态预测模型和焊点力学性能与可靠性分析模型不统一的现象，在利用VBA技术对AutoCAD进行二次开发和对Surface Evolver软件预测的焊点三维形态有限元数据进行分析的基础上，对Surface Evolver软件预测的焊点三维形态模型到ANSYS实体模型的转换方法进行了研究。编制了模型转换程序，并以218节点PBGA焊点三维形态预测模型为例，进行了应用实例转换，得到了较为满意的转换结果。模型的成功转换，实现了焊点形态预测模型和焊点力学性能与可靠性分析模型的统一，推进了SMT焊点形态预测的实用化进程。     

基于AutoCAD的SMT焊点三维形态数据处理技术

针对SMT焊点形态预测模型和焊点力学性能与可靠性分析模型不统一的现象,在利用VBA技术对AutoCAD进行二次开发和对SurfaceEvolver软件预测的焊点三维形态有限元数据进行分析的基础上,对SurfaceEvolver软件预测的焊点三维形态模型到ANSYS实体模型的转换方法进行了研究。编制了模型转换程序,并以218节点PBGA焊点三维形态预测模型为例,进行了应用实例转换,得到了较为满意的转换结果。模型的成功转换,实现了焊点形态预测模型和焊点力学性能与可靠性分析模型的统一,推进了SMT焊点形态预测的实用化进程。     

向前兼容焊点的可靠性分析

在从有铅向无铅转换过程中,电子产品制造商不可避免会碰到同一组装过程中有铅和无铅同时存在的混合情况,这种情况下形成的混合焊点是很复杂的.因此,有必要对这种混合焊点进行可靠性分析.根据混合焊点的主要失效形式,对混合焊点的失效机理从组装工艺、热疲劳、时效、机械冲击和震动等四个方面进行分析;然后从设计、材料、工艺和环境等四个方面介绍了影响这类焊点可靠性的因素.分析结果显示,工艺对混合焊点的前期可靠性影响最大,环境对混合焊点的后期可靠性影响最大.工艺的影响主要体现在焊接工艺方面,环境的影响主要体现在温度负载方面.     

CCGA焊点热循环加载条件下应力应变有限元分析

SMT焊点在热循环加载条件下的应力应变过程分析是SMTO时点可靠性研究的重要内容。SMT焊点的可靠性问题主要是焊点在热循环过程中,由于陶瓷芯片载体与基板材料之间的热膨胀失配而导致焊点的蠕变疲劳失效,以CCGA焊点为例,利用CCGA三维焊点形态预测表面节点输出结果,将焊点形态分析三维表面模型转换为焊点应力应变有限元分析三维实体模型。从而建立了CCGA焊点可靠性分析模型,采用三维有限元方法分析了CCGA焊点在热循环条件下的应力应变过程,在此基础上对CCGA焊点疲劳寿命进行了计算。     

表面组装焊点形态建模与分析

以无引脚表面组装元器件二维焊点问题为例，用两种不同的建模方法对其建立数学模型并进行分析比较，指出用基于最小能量原理的有限元数值分析求解表面组装焊点形态问题的方法优于一般数学分析方法。     

焊盘尺寸对SMT焊点可靠性的影响

随着电子产品不断的小经、多功能化以及数字化发展，表面组装技术SMT（Surface Mount Technology）作为一种最新的电子装联技术，已经渗透到各个技术领域，并且应用日趋普及、广泛。对于电子产品质量的控制和保证也越来越受到人们的重视。其中，焊点焊接质量的好坏直接影响着产品的质量优劣。因此分析影响焊接质量的各种因素和探讨如何增强焊点质量的可靠性也就一直得到较多的关注，则焊点形态工艺参数是影响焊点可靠性的重要因素之一。     

一种高效提取SMT焊点质量信息的方法

以嵌入式为开发平台,在五线法的基础上,提出了一种高效提取SMT片式元器件焊点质量信息的方法。通过多光束的图像采集,建立数据搜索的新存储方法,利用曲线、曲面拟合恢复焊点三维形态并切片处理,获得关键截面信息。该方法能快速有效获取焊点的3D形态参数,为焊点质量好坏的智能鉴定、质量统计等提供可靠数据。     

焊盘尺寸对SMT焊点可靠性的影响

随着电子产品不断的小型化、多功能化以及数字化发展 ,表面组装技术 SMT(Surface MountTechnology)作为一种最新的电子装联技术 ,已经渗透到各个技术领域 ,并且应用日趋普及、广泛。对于电子产品质量的控制和保证也越来越受到人们的重视。其中 ,焊点焊接质量的好坏直接影响着产品的质量优劣。因此分析影响焊接质量的各种因素和探讨如何增强焊点质量的可靠性也就一直得到较多的关注 ,而焊点形态工艺参数是影响焊点可靠性的重要因素之一     

基于MRF的SMT焊点区域分割的研究

基于马尔可夫随机场（MRF）图像分割模型,该文提出了一种能够较好分割出表面贴装技术（SMT）焊点区域的分割算法,即基于Gibbs采样的模拟退火算法,并讨论了影响图像分割效果的主要因素,最后将该算法与传统的Gibbs采样算法以及模拟退火算法进行比较。实验结果表明,该算法通过少量人工干预、降低采样维度,从而减少了优化收敛时间,能最快地收敛到全局最优,分割成功率较高,结果较为精确,为进一步的焊点质量分析提供了保证。     

无铅微电子封装互连焊点中的尺寸效应研究

从微焊点的界面反应与组织演化,以及微焊点的力学行为与性能等方面,阐述无铅微互连焊点尺寸效应研究的现状。     

铝－铜火焰钎焊材料研究

研制了铝基钎料ＬＡ_２、ＬＡ_３，锌基钎料ＬＺ_１、ＬＺ_２（ＬＺ_１是用于对比分析的标准钎料ＨＬ５０１）４种铝－铜钎焊材料通过对这些钎料及其钎焊接头的性能测试和组织成分分析认为ＬＺ_２是一种较为理想的铝－铜火焰钎焊材料。     

铝－铜火焰钎焊材料研究

研制了铝基钎料ＬＡ_２、ＬＡ_３，锌基钎料ＬＺ_１、ＬＺ_２（ＬＺ_１是用于对比分析的标准钎料ＨＬ５０１）４种铝－铜钎焊材料通过对这些钎料及其钎焊接头的性能测试和组织成分分析认为ＬＺ_２是一种较为理想的铝－铜火焰钎焊材料。     

熔融无铅焊料对电子产品微连接的钎焊性研究

在熔融状态下无铅焊料合金的行为是影响电子产品微连接钎焊性的关键因素。研究了Sn-Ag-Cu共晶无铅焊料的制备工艺、采用的助焊剂系统和活性剂含量、以及钎焊工艺参数等对电子微连接的影响。结果表明，通过材料改性可提高焊料的钎焊性，而松香-乙醇或异丙醇溶液是其优良的助焊剂。在实验条件下，当添加的活性剂为松香质量的0.4％或溶液质量的0．1％时。可分别提高润湿速率5倍和润湿力1．5倍。其最佳工艺参数为：熔融焊料温度≤270℃，母材在熔融焊料中的浸渍时间为2-3s。     

高温高电流密度下BGA焊点电迁移损伤

为了研究球栅陈列封装(ball grid array,BGA)焊点在高温、高电流密度条件下的电迁移损伤演化行为,基于COMSOL Multiphysics 5.5软件提出一种损伤记录方法来模拟电-热-力多物理场耦合的工况,分析电迁移空洞产生和扩展的过程.综合考虑了电子风力、温度梯度、应力梯度和原子浓度梯度4种原子扩散动力对原子迁移的作用.结果表明:电迁移过程中电子风力和原子浓度梯度对电迁移空洞的形成起着主要作用,随着损伤的积累,电流堆积因子不断提高,孔洞周围电子风力作用更加明显,相反,原子浓度梯度通量起到了抑制原子过度迁移的作用.环境温度会影响焊点原子扩散系数,较高的温度下原子扩散系数较大,当环境温度处于高低温循环条件时,应力梯度通量和电子风力通量成为原子迁移主要动力.     

基于正交设计的QFN焊点三维形态建模与预测

采用基于最小能量原理和有限元数值分析方法的Surface Evolver软件,建立了四方扁平无引脚器件(QFN)焊点三维形态预测模型;选取焊盘长度、焊盘宽度、焊料体积、间隙高度作为4个关键因素,采用水平正交表设计了9种不同的QFN焊点工艺参数水平组合,建立了这9种焊点的三维形态预测模型,得到了不同工艺参数水平组合下的QFN焊点形态;焊盘长度、焊盘宽度、焊料体积、间隙高度等工艺参数的改变对QFN焊点的三维形态均有影响.     

CCGA焊点热循环加载条件下应力应变有限元分析

SMT焊点在热循环加载条件下的应力应变过程分析是 SMT焊点可靠性研究的重要内容。SMT焊点的可靠性问题主要是焊点在热循环过程中 ,由于陶瓷芯片载体与基板材料之间的热膨胀失配而导致焊点的蠕变疲劳失效。以 CCGA焊点为例 ,利用 CCGA三维焊点形态预测表面节点输出结果 ,将焊点形态分析三维表面模型转换为焊点应力应变有限元分析三维实体模型 ,从而建立了 CCGA焊点可靠性分析模型 ,采用三维有限元方法分析了 CCGA焊点在热循环条件下的应力应变过程。在此基础上 ,对 CCGA焊点疲劳寿命进行了计算     

CCGA焊点热疲劳寿命统计分析与评价优化

通过对 CCGA焊点形态参数与热疲劳寿命进行正交回归分析 ,得出了 CCGA焊点形态主要参数与热疲劳寿命之间的关系表达式。利用得到的焊点形态参数与热疲劳寿命的关系表达式 ,采用优化程序对基于焊点热可靠性的焊点形态进行了评价优化 ,得到了优化后的焊点形态参数。