QFP焊点形态模拟及随机振动疲劳寿命预测

针对电子设备中翼型焊点的振动可靠性问题,介绍了电子设备元器件焊点在随机振动载荷下的仿真分析的通用方法。通过Surface Evolver软件得到了某机载电子设备元器件焊点的形态预测模型,然后结合Hypermesh将模型导入到ABAQUS有限元软件中完成有限元模型搭建;在有限元软件中,对模型加载随机振动载荷,采用Steinberg模型,结合Manson高周疲劳经验公式及Palmgren-Miner线性疲劳损伤累计准则;得到了焊点随机振动载荷下的可靠性寿命,研究成果对电子设备元器件焊点的失效分析具有实用价值。

WLCSP钉头凸点焊点成形建模与三维形态预测

本文主要研究晶圆级芯片尺寸封装(WLCSP:Wafer-Level Chip Scale Packaging)中的钉头凸点焊点的三维形态问题。基于最小能量原理和焊点形态理论,建立钉头凸点焊点的三维形态预测模型,运用该模型预测焊点表面形态变化,并测量焊点形态参数。分析影响焊点形态变化的关键因素,对钉头凸点的焊点结构参数以及加工工艺参数进行优化,以提高组装良品率。

SiP封装的焊点形态对残余应力与翘曲的影响

基于焊点预测仿真软件Surface Evolver对不同焊盘设计的球栅阵列(BGA)封装焊点的回流形态进行预测。模拟不同回流焊的冷却速率与焊盘设计对焊点的残余应力和基板翘曲的影响。根据正交试验和灰色关联分析法对结果进行分析优化。结果表明,优化后的焊点芯片侧的残余应力降低了17.9%,PCB侧的残余应力降低了17.1%,其翘曲值为68.867μm。

SMC焊点形态预测与可靠性分析程序的接口

在SMT焊点三维形态预测结果的基础上 ,生成了分析焊点力学性能的三维实体模型 ,设计了自动接合焊点形态预测与可靠性分析的接口程序。

PBGA焊点形态对疲劳寿命的影响

通过Surface Evolver软件预测了塑料球栅阵列(PBGA)焊点形态,将焊点形态结果导入Ansys软件中进行-55~125℃热循环仿真实验,通过Coffin-Masson模型预测焊点寿命。选取焊点钎料量、焊点高度、下焊盘直径作为影响焊点寿命的主要因素进行了3因素3水平正交实验,通过均值响应分析得到了影响凸点寿命的最敏感因素及最优形态尺寸组合。结果表明对焊点寿命影响最大的因素为下焊盘半径,其次是钎料量,最后是焊点高度,且上下等大的焊盘具有较好的可靠性。

SiP器件组装焊点形态预测及其随机振动可靠性仿真研究

针对振动条件下系统级封装(System in Package,SiP)器件的振动可靠性问题,利用ANSYS软件进行随机振动仿真,并对模型进行参数校正从而获得器件的随机振动疲劳寿命。首先,采用Surface Evolver软件对鸥翼形引脚焊点形态进行预测,并将模型数据导入ANSYS中完成模型建立;进行不同载荷量级的正弦振动试验,对SiP器件模型进行材料参数校正,并对校正后模型进行振动仿真,获得危险点应力数据,结合试验所得的疲劳寿命数据拟合得到材料的S-N曲线;最后,通过随机振动仿真分析确定器件危险薄弱点,通过S-N曲线和Dirlik寿命预测模型,得到SiP器件的随机振动可靠性寿命。本文介绍了针对SiP器件的随机振动可靠性试验及模拟结果,提出了针对器件寿命的评价通用方法,为器件在整机应用条件下的寿命评价提供理论依据。