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《毕业论文（设计）无铅微焊点热疲劳特性分析及优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、近年来，人们越来越重视环境污染问题，还有在科技飞速发展的推动下，电子元件的封装采用了无铅焊料进行焊接，而且随着微电子产品向微型化、高性能方向发展,用于连接芯片与基板的微焊点尺寸也缩小到儿十微米甚至儿微米，目前最小的焊点己经达到十几微米。然而微焊点所承载的力学、电学和热力学负荷却是越来越重，所以对微焊点的可靠性要求口益提高，但是就现在研究状况來看，人们对无铅微焊点抵抗破坏的能力以及热疲劳特性分析还不是很成熟，而且焊点的无铅化和微型化将是现在以及未来的重点研究方向，所以对无铅微焊点的研究具有重大意义。本文主要对无铅微焊点的
2、热疲劳特性进行分析研究，选用BGA的球栅阵列是焊点件进行了三维有限元数值模拟分析，选择焊点半径50-100微米之间，以Anand统一粘塑性本构方程描述无铅微焊点的粘塑性行为。首先，研究微焊点在变化温度循环载荷下微焊点的等效应力和塑性应变的分布规律，找岀实体模型中最大应力和应变的微焊点位置。其次，分析出最大应力焊点的等效应力周期性变化和应力应变滞后曲线。最后，选取焊点直径、焊点高度、芯片厚度、PCB厚度四个对无铅微焊点热疲劳特性影响显著的因素进行四因素三水平的正交试验，并进行•不同因素、不同数值下的最大应力分析，找出各因
3、素对微焊点应力的影响趋势，找出其影响微焊点应力的主要因素，并对各因素影响大小进行排序，找出应力最小的微焊点尺寸，实现微焊点在结构上的优化。为人们对电子元件的无铅微焊接封装方法和焊点尺寸的选择提供一些理论参考依据。关键词：无铅微焊点、热疲劳特性、等效应力、塑性应变、正交试验AnalysisandoptimizationofthermalfatiguepropertiesfortheleadfreesolderjointsStudent：LIGuo-manTeacher:DAIXuan-junAbstract:Inrece
4、ntyears,thereisgrowingemphasisonenvironmentalproblems,aswellasinpromotingtherapiddevelopmentoftechnology,electronicpackagingusinglead-freesolderforwelding,andwiththeminiaturizationofmicroelectronics,high-performancedirection,withmicrosizesolderconnectingthechipa
5、ndthesubstrateisalsoreducedtotensofmicronsorevenafewmicrons,thesmallestsolderhasreachedmorethantenmicrons.However,themechanicalmicrobumpscarried,electricalandthermalloadisgettingheavierandheavier,sothereliabilityofsolderjointsslightlyincreasing,butfornowstudysit
6、uation,peoplearelead-freesolderresistmicrodamagecapacityandthermalfatigueresistanceanalysisisnotverymature,andlead・f?eesolderandminiaturizationwillbethefocusofcurrentandfutureresearchdirections,andthereforehavegreatsignificanceforthestudyoflead-freemicrobumps.Th
7、ispaperfocusesonthethermalfatiguepropertiesoflead-freesolderjointsmicroanalysisandstudy,thechoiceofBGAsolderballgridarrayisamemberofthefiniteelementanalysisofthree-dimensionalnumericalsimulation,choosebetweenaradiusof50-100micronpadstostickAnandunityplasticconst
8、itutiveequationsdescribingthemicrobumpsunleadedviscoplasticbehavior.Firstly,microbumpsatvaryingtemperaturecyclingloaddistributionofmicrobumpsequivalentstressandplasti
