BGA器件焊接合格率的预测模型

在表面贴装技术(SMT)大规模生产过程中,如果能够对焊接合格率进行预测,无疑对提高SMT产品的生产率、产品可靠性及成本控制具有重要意义.以球栅阵列(BGA)器件为例,研究SMT焊接合格率的预测方法.通过统计分析,结合焊点成形软件的方法,建立了BGA器件焊接合格率的预测模型,运用该模型可以找出影响焊接合格率的制约因素.结合仿真技术模拟焊点形态,发现引起焊接缺陷各参数之间的关系,并提出相应的解决方案.     

球栅阵列器件焊接合格率预测及缺陷分析

应用数理统计结合工艺设计、制造工艺控制参数等因素及Surface Evolver软件仿真技术的方法,建立球栅阵列(BGA)器件焊接合格率的预测模型,运用该模型可以找出影响焊接合格率的制约因素。结合仿真技术模拟焊点形态,可以找出造成焊点缺陷时各参数之间的关系并提出相应的解决方案,从而优化工艺设计及制造工艺控制参数。     

焊点热疲劳多模式失效寿命分析

采用概率分析方法研究表面贴装器件无铅焊点的可靠性.以片式元件0603为例,基于非弹性切应变的疲劳寿命模型Coffm-Manson关系式,建立无铅焊点简化几何模型和热疲劳寿命预测的概率求解方法,对该方法的精确度进行验证.将生产制造过程所导致的焊点几何参数随机性和产品在实际服役过程中环境温度的不确定性对热疲劳寿命的影响进行量化分析,为产品初期设计、质量控制标准的制定及售后质量的预测提供依据.研究结果表明,随着随机变量的增多,焊点热疲劳寿命明显降低.将焊点几何参数H、L及温度循环范围△θ等影响低周热疲劳寿命的关键因素视为相互独立并服从正态分布的随机变量,利用已测得的焊点几何参数的均值及方差和小样本试验数据,可以预测同批次所有样本的焊点热疲劳寿命.     

回流焊冷却过程中PBGA焊点力学行为分析

以热弹塑性理论为基础,建立球栅阵列PBGA焊点在回流焊工艺中焊接应力的有限元模型,利用ANSYS的热结构耦合功能,采用生死单元法对Sn-Ag-Cu焊点回流焊的冷却过程进行数值模拟分析.焊点冷却结晶后的初始阶段,等效应力随温度的降低快速增加,当焊点的温度逐渐降低至室温时,等效应力为最大.结果表明,在回流焊接工艺中,PBGA焊点的裂纹极可能发生在焊料冷却结晶后的初始阶段,在焊点高应力集中区首先开裂,并在应力的作用下沿界面逐渐扩展.对焊料凝固初期冷却速率的控制是减少焊接裂纹产生的有效方法.     

考虑IMC影响的PBGA无铅焊点温度循环有限元数值模拟

采用ANSYS统一Anand粘塑性本构方程描述SnAgCu焊点非弹性形变.对考虑IMC的PBGA焊点与不考虑IMC的PBGA焊点在温度循环载荷作用下的应力应变响应进行分析比较.结果表明,远离中心位置的外侧焊点承受更大的应力应变;在温度循环加载过程中IMC层积累了较大的应力;由于IMC层的硬脆性材料特性,应力不会通过塑性形变释放,使焊料在高应力IMC界面发生较大的塑性形变;IMC焊点高应力集中区的应力应变迟滞回线所代表的应变能高于不考虑IMC的焊点,导致其热疲劳寿命远低于不考虑IMC的焊点,与实际温度循环试验结果更为接近.     

基于成果导向的机械设计系列课程体系的反向设计

我们基于成果导向的工程教育理念,以毕业要求为起点,通过横向分解、纵向分步,反向设计了机械设计系列课程体系,构建了从初步常规设计到综合创新设计的提升平台;并以实际工程项目驱动引领课堂教学,充分利用“互联网+”技术,搭建了课堂教学与实践活动、科技竞赛相融合,线上与线下相融合,以学生为中心的立体化教学系统。多年的探索与实践证明,该体系下的课程教学取得了良好的效果。