【摘 要】
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家电产品的工艺和可靠性是评价产品性能的重要指标,不仅关系用户使用体验、人身安全,还关系到产品口碑、企业形象。根据公司的市场数据分析,家用空调中印刷电路板装配（PCBA,printed circuit board assembly）是失效比例最高的部件,占比超过了50%,而在PCBA失效中,元器件焊接失效占比超过了50%。本文以家用空调产品的PCBA焊点为研究对象,从焊点的疲劳失效分析入手,通过焊点
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家电产品的工艺和可靠性是评价产品性能的重要指标,不仅关系用户使用体验、人身安全,还关系到产品口碑、企业形象。根据公司的市场数据分析,家用空调中印刷电路板装配（PCBA,printed circuit board assembly）是失效比例最高的部件,占比超过了50%,而在PCBA失效中,元器件焊接失效占比超过了50%。本文以家用空调产品的PCBA焊点为研究对象,从焊点的疲劳失效分析入手,通过焊点的失效规律、失效机理、失效场景等,对影响焊点质量的PCBA焊接工艺过程进行了首次系统研究分析,通过有效的改善措施导入,家用空调产品的PCBA焊点不良率下降约80%。通过市场外退PCBA样品分析研究,确定了焊点失效的主要问题是焊点疲劳失效、工艺缺陷（空洞/虚焊/冷焊等）和焊点过载开裂三类,同时把失效样品的机理和焊点几何形态对热疲劳寿命的影响进行了深入研究。对焊点热疲劳失效进行了深入分析,一方面通过Weibull分布函数建立了焊点热疲劳寿命预测模型,并设计了热疲劳加速寿命试验对模型参数进行拟合与验证;另一方面,设计热循环载荷试验,通过威布尔分布,得到了焊点在热循环载荷下的特征失效时间。通过对影响家用空调PCBA焊接的关键工艺过程,表面贴装（SMT）、波峰焊和手工焊接进行了首次系统性分析研究,针对SMT和波峰焊开展了DOE试验设计,确定了最佳工艺参数,通过试验验证与市场数据分析对比研究,完成了家用空调PCBA焊接工艺研究,有效改善工艺缺陷,最终通过理论研究指导实现最佳工程实践。
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