SnBiAg无铅钎料激光钎焊工艺的数值模拟与实验研究

激光钎焊已被广泛地应用于微电子元器件和印制电路板的连接中,激光钎焊工艺参数会显著影响焊点的显微组织与性能。然而,在激光钎焊过程中,焊点上的温度分布和热应力分布往往难以通过实验精确测量。采用有限元方法建立温度场和应力场耦合的三维数值模型,研究激光钎焊工艺参数对SnBiAg无铅钎料焊点的温度分布和热应力与变形分布的影响规律。数值模拟结果表明,随着激光输出功率的增加或激光输出时间的延长,SnBiAg焊点的温度和热应力与变形程度均增加。同时,通过显微组织和显微硬度实验对数值模拟结果进行了验证,得到最佳的焊接工艺为激光输出时间为0.5s、激光输出功率为13W。