论文部分内容阅读
随着半导体技术的快速发展,电子元器件的封装转变推动了PCB板级组装的高密度化和多功能化。在SMT工艺流程中,回流焊接是至关重要的一步,但随着电子元器件体积的小型化,材料的多样化,造成了板级组装的复杂性,这对回流焊接的工艺参数优化提出了更高的要求。仅参照以往的经验数据,容易忽略潜在的风险,已不能达到更高的可靠性。为了满足航空产品高可靠性的需求,本文借助于计算机辅助工具ANSYS ICEPAK,对回流焊接的过程完成了建模与仿真,从而为决策温度曲线是否满足航空产品的高可靠性提供有效依据。本文对试验板回流焊接工艺进行了研究。该模块在经过回流焊时,板级元器件密集度高,大热容量的BGA、LGA和QFP数量多,而在KIC测温实验时,由于选取的测试点有限,并且这些测试点是依据经验选择,可能具有一定的盲目性,造成温度曲线设置的偏差。针对这些问题,先通过有限元仿真,完成在原来焊接工艺参数下PCBA组件的温度场分布和应力分布;然后通过仿真模型的迭代,进行参数的优化,并与经验数据进行对比,验证仿真曲线的准确性,最终得到合格的焊接温度曲线。然后利用仿真温度曲线,进行试验板的焊接,通过X-RAY检测仪和金相显微镜对焊点的外观形貌、焊点与基板之间的合金层以及焊点内部的情况进行分析;最后定性分析合金层的形成机理,得出了回流峰值温度与回流时间跟合金层的关系。通过仿真与试验相结合的方式,提高了回流焊接的质量,同时也为生产高可靠性的航空产品提供了一个可靠的工艺参数确定方法。