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《高周機(jī)械疲勞下smt焊點(diǎn)可靠性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要隨著SMT(SurfaceMountTechnology)的發(fā)展，特別是RoSH指令的實(shí)施，無鉛焊點(diǎn)的可靠性問題得到了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。眾所周知，焊點(diǎn)在電子封裝中不僅起到了機(jī)械連接的作用，還可以用來傳輸信號(hào)的輸入和輸出，所以焊點(diǎn)的失效極有可能導(dǎo)致整個(gè)電路系統(tǒng)陷入癱瘓，這也就是研究SMT焊點(diǎn)可靠性問題的重要意義所在。一般來講，封裝焊點(diǎn)失效主要有兩個(gè)原因，一個(gè)是低周熱疲勞(溫度沖擊)引起的，另外一個(gè)是高周機(jī)械疲勞(包括拉伸、彎曲、沖擊等載荷)，對(duì)于熱疲勞人們已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，所以本文主要對(duì)SMT焊點(diǎn)在動(dòng)態(tài)拉伸載荷下的可靠性進(jìn)行深入的研究。本文從影響
2、SMT焊點(diǎn)可靠性因素著手，分別對(duì)焊接材料(Sn63Pb37、SAC305)、焊盤尺寸(標(biāo)準(zhǔn)焊盤、小焊盤)、焊接缺陷(有無氣孔)封裝的5種試樣進(jìn)行了高周機(jī)械疲勞試驗(yàn)。通過電阻值的變化來作為焊點(diǎn)失效的判據(jù)，當(dāng)焊點(diǎn)的電阻值超過了初始值的10％就認(rèn)為焊點(diǎn)失效，分別得到了5種不同試樣在焊點(diǎn)破壞率為50％以及10％時(shí)的S-N50％、S-N10*／,壽命曲線。通過壽命曲線可以得出，應(yīng)力是焊點(diǎn)失效的主要因素，加在PCB板上的峰值應(yīng)力越大(意味著焊點(diǎn)上的應(yīng)力值也越大)，焊點(diǎn)失效越快，疲勞壽命越短。而且在高應(yīng)力狀態(tài)下，焊點(diǎn)失效很快，通常是在較短的循環(huán)周次內(nèi)達(dá)到較高的焊點(diǎn)破壞
3、率。Sn63Pb37焊料在抗機(jī)械疲勞性方面要優(yōu)于SAC305，而且在高應(yīng)力和低應(yīng)力值下壽命差距不是很明顯，但是介于高、低應(yīng)力之間時(shí)，Sn63Pb37焊點(diǎn)的疲勞壽命要遠(yuǎn)高于SAC305焊點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)焊盤適用于封裝Sn63Pb37焊料而適當(dāng)?shù)母淖兒副P尺寸對(duì)SAC305焊料的抗疲勞性能沒有太大的影響。另外，焊點(diǎn)中少量氣孔的存在對(duì)焊點(diǎn)可靠性的影響并不大。另外，本文還將通過有限元模擬分析了Sn63Pb37、SAC305焊點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變、危險(xiǎn)部位，發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)的應(yīng)力集中區(qū)與實(shí)驗(yàn)觀察到的裂紋起源區(qū)相吻合，以及在低應(yīng)力下兩種焊點(diǎn)都發(fā)生了塑性應(yīng)變，所以焊點(diǎn)的失效是基于應(yīng)變引起的。
4、關(guān)鍵詞SMT：可靠性；Sn63Pb37；SAC305；焊盤ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofSMT(SurfaceMountTechnology)，especiallytheimplementationofRoSHinstruction，thereliabilityoflead—freesolderjointisbecomingmoreandmoreattention．Allweknown，thefunctionsofsolderjointsnotonlyaremechanicalconnection，butalso
5、transmissionsignalinputandoutputinelectricalseal，SOthefailureofsolderjointsmaycausestheentirecircuitsystemtoparalysis，whichistheimportanceofstudyonreliabilityofSMTsolderjoints．Ingeneral，twomainreasonscausethepackagesolderjointsfailure，oneislow-cyclethermalfatigue(thermalshock)，an
6、danotherismechanicalhigh-cyclefatigue(includingstretching，bending，impactloads，etc．)．Peoplehavedonemanystudiesonthermalfatigue，SOthispaperwillmainlyfocusODthereliabilityofSMTsolderjointsunderdynamicstretchload．Inthispaper，becauseoffactorsthataffectthereliabilityofSMTsolderjoints，f
7、ivekindsofsamplewhicharesealedbydifferentweldingmaterials(Sn63Pb37，SAC305)，landsize(standardlandsmallland)，weldingdefects(voidorno)weredonehi曲一cyclemechanicalfatigue．Thechangeofresistancevalueisasacriterionforsolderjointfailure，whentheresistancevaluesurpass10％morethaninitialvalue
8、，webelievethatthesolderjointhasbeenfailu
