熱循環(huán)與振動環(huán)境下LGA焊點形態(tài)對焊點壽命影響研究.pdf

1、現(xiàn)代的電子產(chǎn)品正飛速的向體積更小,重量更輕,可靠性更高的方向發(fā)展,這就要求電子元器件體積更小,高度更低,焊點可靠性更高。LGA(Land Grid Array,柵格陣列封裝)是一種類似于BGA,但是底部只有焊盤沒有焊球的新型元器件,它具有比BGA更低安裝高度,焊點高度更低的特點,能更好的提高電子器件的電氣傳輸性能、抗振、抗跌落和抗彎曲性能。所以LGA器件越來越多的被應用于軍用雷達和便攜式電子產(chǎn)品中,隨之LGA器件的可靠性也成為備受關注的

2、問題,在這些應用LGA器件的電子產(chǎn)品中焊點不僅在LGA器件和PCB之間起著支撐和電氣連接的作用還起到散熱通道的作用的它是元器件最薄弱的一部分,因此研究LGA焊點的可靠性問題隨之也顯得非常的必要。
　　本文首先基于最小能量原理利用Surface Evoler軟件預測LGA焊點的三維形態(tài),采用軸對稱法在ANSYS中重構LGA焊點三維形態(tài)分別建立熱循環(huán)載荷下和隨機振動載荷下LGA焊點有限元分析模型。
　　然后,加載熱循環(huán)載荷對LG

3、A焊點進行有限元仿真分析,通過分析LGA焊點受到的應力應變分布規(guī)律,確定了位于LGA器件最外側拐角處的焊點為危險焊點;采用基于塑性應變能密度增量的Darveaux模型預測了LGA焊點的熱疲壽命?；谡粚嶒炘O計研究了影響LGA焊點形態(tài)的三個主要因素:PCB焊盤半徑,焊點高度和釬料體積對LGA熱疲勞壽命的影響規(guī)律。得出了三個因素對LGA疲勞壽命影響的大小排序為:焊點高度H>釬料體積V>PCB焊盤半徑R,焊點最佳焊點形態(tài)參數(shù)組合為:R3H4

4、V4。
　　加載隨機振動載荷對LGA焊點進行有限元仿真分析確定了位于LGA板級組件中心位置的LGA器件下最外側拐角處的焊點為危險焊點,基于三帶技術和SAC305的S-N曲線預測振動疲勞壽命?；谡粚嶒炘O計研究PCB焊盤半徑,焊點高度和釬料體積對LGA振動疲勞壽命的影響規(guī)律。得出了三個因素對LGA疲勞壽命影響的大小排序為:焊點高度H>PCB焊盤半徑R>釬料體積V,焊點最佳焊點形態(tài)參數(shù)組合為:R4H1V4,為今后對LGA疲勞壽命預測