Design of a visual system for predicting SMT solder joint shape

A visual software system has been developed for predicting and analyzin g the shape of solder joints in surface mount technology (SMT). The formation of the solder joint is numerically simulated through Surface Evolver program and the calculation is automated with an additional controller. A preprocessor is developed in which process parameters determining the shape of solder joints can be input visually and transferred into Evolver program automatically. A postproces sor is built to analyze the global three-dimensional shape and cross-section profiles of solder fillets in multiple windows. Also, the application for predicting the solder joint shape of RC chip component is conducted with the PSJS system.     

Influences of fine pitch solder joint shape parameters on fatigue life under thermal cycle

1 INTRODUCTION The electronicer industry is driven mainly by the demand for“smaller ,faster ,higher complexi- ty ,lower power consumption and cheaper”[1]. To meet these needs , the demand for smaller size , higher density and higher heat dissipationintegrat- ed circuit (IC) chips is on the rise . With the requirements of high performance and small pack- age size ,the design of IC chips is headed toward higher pin count ,smaller pad size and fine pitch; consequently ,the fine pitch tech…     

轴件形状对感应加热温度场分布的影响

采用ANSYS模拟探讨了S45C钢轴类零件在相同加载参数下截面的变化对其感应加热温度场的影响。模拟结果表明,尖锐化的零件部位温度会过高;尖角的角度越缓,尖角效应越不明显,零件距感应器的间隙逐渐成为影响温度分布的主要因素。应用这一结论,通过对零件的尖角部位倒圆角,使尖角变缓,同时增加了尖角部位间距,能减缓尖角效应。     

汽车半轴锻造毛坯二火补温的局部感应加热

阐述述了汽车半轴经一火锻造变形后的毛坯进行补温的局部感应加热设备的设计思路,介绍了汽车半轴锻造二火毛坯补温的局部感应加热设计中功率、频率、加热时间的选取以及有关感应器参数的计算等.     

基于改进光照模型由SFS方法重构SMT焊点三维形状技术

在采用SFS方法重构SMT焊点三维形状技术中,由于焊点表面镜面反射而在图像中产生的亮点会影响重构形状,从而降低SMT焊点三维重构精度,为此提出一种改进光照模型,该模型不仅对物体表面漫反射分量进行了改进,同时考虑了物体表面镜面反射分量对表面重构所产生的影响,把漫反射分量和镜面反射分量线性叠加,在采用图像处理技术对焊点图像进行适当处理后,利用改进模型对SMT焊点进行三维重构.结果表明,采用改进光照模型与传统光照模型相比,改进光照模型能较好地减少镜面反射对重构结果的影响.

Abstract：

Three-dimensional shape and its accuracy are dissatisfactory because of the highlight caused by specular reflection when the shape from shading is used to reconstruct the three-dimensional soldered joint. An improved illumination model is proposed, which can modify the diffuse reflectance component based on the features of image shooting, make a hnear superposition for both specular reflectiori component and diffuse reflectance component. Then the improved illumination model is used to reconstruct the three-dimensional soldered joint after dealing with the soldered joint image by the proper image processing arithmetic. The experimental results show that the 3D shape by SFS based on the improved illumination model is more satisfactory in decreasing specular reflection influence than that of the traditional methods.     

Sn-2.5Ag-0.7Cu-XGe钎料显微组织与熔化特性

应用扫描电子显微镜和差式扫描量热仪研究了Sn-2.5Ag-0.7Cu-XGe系三个成分的无铅钎料.结果表明,该合金系的显微组织为鹅卵石状的初晶晶粒加上分散微细条状和小颗粒状的共晶组织.在钎料中添加0.5%或1.0%的Ge元素,显微组织的形貌没有改变,但其中的金属间化合物Ag3Sn和Cu6Sn5趋于细化,分布趋于均匀,Ag3 Sn相从长条状向细小针状转变.加入Ge元素后合金的熔化开始、熔化峰值和熔化结束温度都有所降低.同时Ge元素的加入使熔化曲线的吸热峰宽度变窄,熔化结束部分变长,但对熔化温度区间的影响较小.     

Damage integral analysis of solder joint fatigue

Thermal fatigue failures in the solder joints used in electronic packages are an important reliability concern. With electronic components moving through the development process quickly, it is practically impossible to test a given design’s fatigue lifetime. Using a damage integral approach, however, accurate estimates of the fatigue lifetime can be generated. Such an approach extrapolates data from accelerated tests and integrates it to determine when failure will occur.     

SnAgCu无铅钎料焊点结晶裂纹

针对印刷电路板(PCB)上无铅钎料SnAgCu微小焊点的结晶裂纹,利用设计的试件重现无铅钎料钎焊过程中产生的结晶裂纹,对无铅钎料结晶裂纹进行模拟,同时研究了微量元素的添加对SnAgCu合金焊点结晶裂纹形成的影响。结果表明,在尺寸很小的焊点上仍然存在明显的结晶裂纹。用焊点结晶裂纹的总长度定量地评价无铅钎料结晶裂纹的敏感倾向,添加Ni和Ce元素能够降低无铅钎料结晶裂纹的形成,而P元素的添加却加剧了结晶裂纹的形成,明显增加了焊点处的结晶裂纹。     

现代锻造与电感应加热炉--智能化电感应加热成套系统

锻件坯料加热采用电感应加热较其他燃烧炉优越。对加热后的坯料进行不同温度（合格、过温、欠温）的分选是质量保证的必备手段。用工控机和“PLC”组成的智能化控制系统代替传统继电器控制系统是提高现代感应加热成套技术和提高锻件产品档次的一条行之有效的途径。     

Sn-Ag-Cu焊膏掺杂Mn改善BGA焊点可靠性

在SAC105合金中,掺杂不同组分的Mn时,对改善电路主板抗跌落冲击表现出非常积极的效果,通过试验分析发现,其中SAC0.13Mn的效果最为突出.锰趋向于向IMC迁移,并以MnSn2微粒的形式在IMC层附近聚积起来,使得SAC0.13Mn的抗跌落冲击性能明显优于SAC105合金焊膏,而SAC105合金的熔化特性、合金的...     

EBGA焊点形态预测与可靠性分析

基于能量最小原理对装配后的EBGA焊点形态进行了预测。采用统一型粘塑性Anand本构方程描述了Sn63Pb37合金的粘塑性力学行为，采用非线性有限元方法研究了EBGA焊点在热循环条件下的应力应变过程及其特殊性，应用基于能量和损伤累积的Darveaux方法预测了EBGA焊点的热循环寿命。     

超低银SAC钎料焊点界面显微组织演化

研究了复合添加Ga/Nd元素的超低银Sn-0.3Ag-0.7Cu钎料在长期时效过程中的微焊点界面组织演化情况. 结果表明,复合添加适量Ga/Nd元素可以显著改善时效后微焊点界面组织,抑制微焊点界面附近大块状金属间化合物以及稀土相的生成. 经720 h时效后,即使在含有过量Nd元素的微焊点界面仍没有发现明显的Ag₃Sn相和稀土相,取而代之的是小块状的新相,结合EDS和XRD分析结果推测该相含有Ga₂Nd与Cu₆Sn₅. 经过长期时效处理后,微焊点抗剪力接近Sn-3.8Ag-0.7Cu焊点抗剪力的90%,具有较好的力学性能.     

元器件镀金引脚焊点开裂失效分析与控制

宇航元器件镀金引脚钎焊前,需对焊接位置进行去金搪铅锡处理,避免焊接界面生成脆性金锡化合物,防止在使用时受外力作用而发生焊点“金脆”开裂.文中针对某宇航型号所用霍尔元件镀金引脚的焊点经历环境试验后脱落的问题,对相关镀金引脚焊点的形貌、金相与界面结构进行分析. 结果表明,元件引脚焊接位置已进行去金处理,但其焊接位置末端局部去金不彻底,焊点界面局部区域生成脆性金锡化合物,导致焊点前端生成裂纹源;经历宇航级温度循环或外力冲击考核试验时,因裂纹前端存在应力集中,导致裂纹持续扩展并发生焊点开裂脱落失效.确保镀金引线焊接位置去金质量并严控钎焊位置,避免在焊点内局部区域生成脆性金锡化合物,对提升镀金引脚焊点可靠应用具有重要意义.     

加载速率和钎料厚度对SnAgCu/Cu焊点剪切行为影响

采用四种加载速率(1,0.1,0.01,0.001 mm/s),对四种钎料厚度(0.1,0.2,0.3,0.6 mm)的SnAgCu/Cu搭接焊点进行了剪切破坏试验,分析了不同加载速率以及钎料尺寸对焊点抗剪切性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了剪切试样断口形貌、裂纹的萌生位置及扩展路径,阐释了SnAgCu/Cu焊点断裂失效机理. 结果表明,加载速率在0.001~1 mm/s范围内,焊点抗剪切强度随加载速率的增加而增大,不同加载速率条件下焊点的断裂模式都为韧性断裂. 不同钎料厚度的SnAgCu/Cu焊点随着焊点厚度的减小,其抗剪切性能提高,表现出明显的体积效应,其裂纹萌生位置逐渐由焊点内部向IMC层转移. 焊点断口形貌为拉伸撕裂型伸长韧窝和剪切平面,断裂机理为微孔聚集型-纯剪切复合断裂.     

Ag和Ni元素对Sn-Sb-Cu无铅钎料熔化温度和铺展性能的影响

在Sn-Sb-Cu三元钎料合金中添加微量元素Ag和Ni,通过合金化形成Sn-Sb-Cu-Ag和Sn-Sb-Cu-Ni两种新型四元无铅钎料合金,以改善基体钎料性能.结果表明,在Sn-Sb-Cu钎料合金中添加微量元素Ag,合金熔化温度较基体钎料下降,铺展面积增大,这与钎料过热度增大,形成弥散低熔点相SnAg和液态钎料表面张力减小有关;添加微量元素Ni,合金熔化温度较基体钎料下降,铺展性能稍稍变差,这是因为添加微量元素Ni后,Sn-Sb-Cu-Ni液态钎料粘度提高,表面张力增大.且在钎料与铜基板处形成了多面体形状(Cu,Ni)6Sn5,且该相覆盖在Cu6Sn5表面,不利于液态钎料的润湿铺展.     

复合加载下焊点寿命的数值模拟

提出一种在温度和振动复合加载条件下焊点寿命的预测方法.基于有限元法分别得到温度加载和振动加载条件下焊点的变形量,将此焊点变形量作为多轴加载的边界条件,研究多轴加载条件下的焊点的应力应变情况,并以此预测焊点的寿命.结果表明,焊点寿命在同一温度下可根据振动幅值的大小分为三个区域,在区域Ⅰ内焊点寿命受温度影响较大,在区域Ⅱ内温度和振动加载的相互影响现象最为明显,在区域Ⅲ内焊点受振动幅值的影响较大.理论预测结果与试验测试结果的趋势很好的吻合.