不同环境条件下电路板组件可靠性研究
发布时间：2022-01-13 21:39
随着通讯技术与计算机技术的日益提高,电子信息技术也得到了迅猛的发展,除了我们日常生活中用到的移动电话、手提电脑等便携式电子产品外,在汽车与航天航空中电子设备的使用也愈来愈多。不论是日常的电子产品,还是军工中的电子设备,均对不同环境下电子元器件可靠性提出了更高的要求。根据电子产品服役条件的不同,对不同环境下电子产品的可靠性分析变得尤为重要。本文主要利用有限元软件ANSYS在受热载荷、机械冲击载荷和两者共同载荷作用下对电路板组件进行模拟仿真。观察和分析获得的仿真结果,寻找不同环境条件下电路板组件和焊点的失效规律与原因,获得的仿真结果为改善电路板组件的可靠性提供仿真数据支撑。首先利用有限元软件对电路板组件分别进行受单侧热载荷和热循环载荷作用的温度场和热应力分析,获得两种热载荷条件下的电路板组件温度场和热应力分布,找到受热条件下组件的最危险位置焊点。经研究发现:受热条件下,单个焊点的热应力主要出现在焊点上端与封装连接的圆周边缘处,电路板组件芯片靠外侧的焊点热应力相对于芯片中间焊点的热应力更大。通过对电路板组件在受热条件下的分析,发现不同受热环境条件对其可靠性的影响,该仿真结果对其在该种使用环境...
【文章来源】：武汉纺织大学湖北省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微电子封装技术发展趋势图
图 1.2 电子产品失效因素Fig.1.2 Failure factors of electronics现状与发展趋势性简介及研究现状路板组件与无铅焊点的可靠性主要致力于两个方性的改善与提高，包括对电路板组件的封装形式电路板组件焊点的应力应变研究，电路板组件焊响，对焊点失效机理的研究等；(2)开展电路板组研究，其中包括电路板组件与焊点在热循环条件下，和随机振动与跌落试验等[7]。rg 提到“在电子封装领域中，焊点的可靠性尤为重相等同”[8]。 W.W.Lee 等人认为“由于焊点向更器件最薄弱的连接枢纽，必须加以严密设计以防 等人的研究结果表明“预测焊点有限疲劳寿命时
武汉纺织大学硕士学位论文2 有限元建模组建和焊点在不同载荷条件下力限元模型。标准的电路板组互连芯片与焊点阵列的数量上进行减少析。同时在构建电路板组件有限元和受热影响较低的微元器件从模边角有缺口的地方进行补齐，使成匀分布，且各部件材料间均为理想1AREASTYPE NUM
【参考文献】：
期刊论文
[1]微米Ag颗粒对Sn-0.7Cu-xAg钎料焊点组织和力学性能的影响[J]. 戴军,李华英,刘政,张尧成,杨莉,薛明川,贾震. 热加工工艺. 2017(09)
[2]微电子封装的发展历史和新动态[J]. 张翼,薛齐文,王云峰. 机械工程与自动化. 2016(01)
[3]跌落过程中焊点的有限元模拟[J]. 郑菲,郑才国. 机械设计与制造. 2015(06)
[4]PCB安装结构对元器件随机振动响应的影响[J]. 李心洁,倪修华,魏颖. 制导与引信. 2015(01)
[5]基于ABAQUS的显式动力学分析方法研究[J]. 朱跃峰. 机械设计与制造. 2015(03)
[6]均匀热环境下四边固支矩形PCB薄板的自由振动[J]. 高军,黄再兴. 振动与冲击. 2014(12)
[7]基于热循环与跌落冲击的BGA焊点可靠性研究[J]. 朱桂兵,刘知泉. 电子元件与材料. 2014(04)
[8]基于ANSYS的液氮生物容器热应力分析[J]. 张剑. 医疗装备. 2014(02)
[9]基于模态分析的印制电路板抗振优化设计[J]. 陈康,张雷,胡晓吉. 计算机与现代化. 2014(01)
[10]基于数值模拟载荷谱的车辆前桥随机振动疲劳寿命分析[J]. 王鹏利,郭瑞峰,袁文康. 工程机械. 2013(10)
博士论文
[1]多场耦合下板级互连Sn-Ag-Cu/Cu焊点失效特征及机理[D]. 张洪武.哈尔滨理工大学 2016
[2]跌落碰撞下SMT无铅焊点可靠性理论与实验研究[D]. 刘芳.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]面阵列封装互连结构热循环翘曲变形抗力研究[D]. 党光跃.哈尔滨理工大学 2017
[2]低银无铅焊料球栅阵列焊点的热可靠性研究[D]. 王怀山.重庆理工大学 2016
[3]无铅BGA焊点的随机振动可靠性及其失效分析[D]. 汤大赟.江苏科技大学 2013
[4]印制电路板组件的振动分析与控制[D]. 罗圣和.西安电子科技大学 2012
[5]柔性板上FBGA组件的机械可靠性研究[D]. 黄建林.桂林电子科技大学 2010
[6]SMT无铅焊点在随机振动载荷下的可靠性分析[D]. 王文.上海交通大学 2010
[7]无铅便携式电子产品板级组件的TFBGA跌落可靠性研究[D]. 周斌.桂林电子科技大学 2007
[8]板级无铅焊点跌落冲击载荷下可靠性分析[D]. 周新.上海交通大学 2007
[9]基于有限元法的印刷电路板组件跌落仿真[D]. 陆维生.苏州大学 2006
本文编号：3587183
【文章来源】：武汉纺织大学湖北省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微电子封装技术发展趋势图
图 1.2 电子产品失效因素Fig.1.2 Failure factors of electronics现状与发展趋势性简介及研究现状路板组件与无铅焊点的可靠性主要致力于两个方性的改善与提高，包括对电路板组件的封装形式电路板组件焊点的应力应变研究，电路板组件焊响，对焊点失效机理的研究等；(2)开展电路板组研究，其中包括电路板组件与焊点在热循环条件下，和随机振动与跌落试验等[7]。rg 提到“在电子封装领域中，焊点的可靠性尤为重相等同”[8]。 W.W.Lee 等人认为“由于焊点向更器件最薄弱的连接枢纽，必须加以严密设计以防 等人的研究结果表明“预测焊点有限疲劳寿命时
武汉纺织大学硕士学位论文2 有限元建模组建和焊点在不同载荷条件下力限元模型。标准的电路板组互连芯片与焊点阵列的数量上进行减少析。同时在构建电路板组件有限元和受热影响较低的微元器件从模边角有缺口的地方进行补齐，使成匀分布，且各部件材料间均为理想1AREASTYPE NUM
【参考文献】：
期刊论文
[1]微米Ag颗粒对Sn-0.7Cu-xAg钎料焊点组织和力学性能的影响[J]. 戴军,李华英,刘政,张尧成,杨莉,薛明川,贾震. 热加工工艺. 2017(09)
[2]微电子封装的发展历史和新动态[J]. 张翼,薛齐文,王云峰. 机械工程与自动化. 2016(01)
[3]跌落过程中焊点的有限元模拟[J]. 郑菲,郑才国. 机械设计与制造. 2015(06)
[4]PCB安装结构对元器件随机振动响应的影响[J]. 李心洁,倪修华,魏颖. 制导与引信. 2015(01)
[5]基于ABAQUS的显式动力学分析方法研究[J]. 朱跃峰. 机械设计与制造. 2015(03)
[6]均匀热环境下四边固支矩形PCB薄板的自由振动[J]. 高军,黄再兴. 振动与冲击. 2014(12)
[7]基于热循环与跌落冲击的BGA焊点可靠性研究[J]. 朱桂兵,刘知泉. 电子元件与材料. 2014(04)
[8]基于ANSYS的液氮生物容器热应力分析[J]. 张剑. 医疗装备. 2014(02)
[9]基于模态分析的印制电路板抗振优化设计[J]. 陈康,张雷,胡晓吉. 计算机与现代化. 2014(01)
[10]基于数值模拟载荷谱的车辆前桥随机振动疲劳寿命分析[J]. 王鹏利,郭瑞峰,袁文康. 工程机械. 2013(10)
博士论文
[1]多场耦合下板级互连Sn-Ag-Cu/Cu焊点失效特征及机理[D]. 张洪武.哈尔滨理工大学 2016
[2]跌落碰撞下SMT无铅焊点可靠性理论与实验研究[D]. 刘芳.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]面阵列封装互连结构热循环翘曲变形抗力研究[D]. 党光跃.哈尔滨理工大学 2017
[2]低银无铅焊料球栅阵列焊点的热可靠性研究[D]. 王怀山.重庆理工大学 2016
[3]无铅BGA焊点的随机振动可靠性及其失效分析[D]. 汤大赟.江苏科技大学 2013
[4]印制电路板组件的振动分析与控制[D]. 罗圣和.西安电子科技大学 2012
[5]柔性板上FBGA组件的机械可靠性研究[D]. 黄建林.桂林电子科技大学 2010
[6]SMT无铅焊点在随机振动载荷下的可靠性分析[D]. 王文.上海交通大学 2010
[7]无铅便携式电子产品板级组件的TFBGA跌落可靠性研究[D]. 周斌.桂林电子科技大学 2007
[8]板级无铅焊点跌落冲击载荷下可靠性分析[D]. 周新.上海交通大学 2007
[9]基于有限元法的印刷电路板组件跌落仿真[D]. 陆维生.苏州大学 2006
本文编号：3587183
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