江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(06-E-020) 作品数:34 被引量:208 H指数:9 相关作者: 薛松柏 韩宗杰 皋利利 禹胜林 盛重 更多>> 相关机构: 南京航空航天大学 中国电子科技集团第十四研究所 哈尔滨焊接研究所 更多>> 发文基金: 江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 电子电信 更多>>
细间距器件无铅焊点力学性能和断口形貌分析 被引量:6 2008年 分别采取红外再流焊和激光再流焊焊接细间距器件,研究了SnPb,SnAgCu和SnAg三种钎料在不同焊接热源下焊点的力学性能。结果表明,激光再流焊对应焊点的力学性能优于红外再流焊,该现象在使用SnAg钎料的情况下尤为显著,同时无铅焊点优于传统的SnPb焊点。对焊点断口形貌进行研究,发现激光焊接的条件下,焊点断口韧窝较多、较深,断口的撕裂棱朝固定的方向延伸,而红外热源焊接的条件下,断口韧窝较少,较浅,两种情况下焊点韧窝开裂均为穿晶开裂。 张亮 薛松柏 韩宗杰 禹胜林 盛重关键词:力学性能 断口组织 基板材料对QFP焊点应力应变影响的数值模拟 被引量:9 2008年 采用粘塑性有限元法,针对三种不同基板材料,对Sn3.8Ag0.7Cu焊点的应力及应变进行分析。结果表明,FR-4基板对应焊点的最大应力集中在焊点最内侧的尖角处;LTCC基板对应焊点的最大应力集中在焊点最外侧的尖角处;PTFE基板对应焊点的最大应力集中在焊点和引线交界的尖角处。三种基板材料中,FR-4基板对应焊点的残余应力最小,LTCC基板对应焊点残余应力最大,PTFE基板对应焊点居中。运用Anand方程计算得出Sn37Pb钎料的分析结果和Sn3.8Ag0.7Cu钎料对应的结果具有相同的规律。对基板厚度进行的优化模拟计算结果表明,基板厚度为0.8mm时对应焊点的残余应力最大。 张亮 薛松柏 卢方焱 韩宗杰关键词:有限元法 基板材料 基于田口法的PBGA器件焊点可靠性分析 被引量:10 2009年 为提高塑料球栅阵列(PBGA)器件焊点可靠性,提出了一种基于田口法和数值模拟的试验方法.借用Anand模型描述钎料本构方程,对PBGA器件焊点热循环载荷下的应力应变分布进行有限元模拟.结果表明,填充底充胶能有效提高焊点可靠性;考虑基板、封装塑料、底充胶、PCB的线膨胀系数四个控制因素,借助田口试验法进行最佳参数选择,确定影响焊点可靠性的主要因素为基板线膨胀系数及封装塑料线膨胀系数.最优方案组合为A3B3C3D3.该优化方案的最大等效应变比原始值减小了41.4%,信噪比提高了4.61 dB. 戴玮 薛松柏 张亮 姬峰关键词:底充胶 线膨胀系数 有限元模拟在微连接焊点可靠性研究中的应用 被引量:18 2008年 有限元方法在微连接焊点可靠性研究中的应用越来越广泛。综述了国内外诸多研究学者借助有限元模拟对四边扁平封装器件(QFP)、片式电阻(CR)、陶瓷球栅阵列器件(CBGA)、芯片尺寸封装(CSP)、陶瓷柱栅阵列(CCGA)以及倒装芯片球栅阵列(FCBGA)等微元器件焊点可靠性的研究,同时对影响模拟结果的诸多因素进行综合分析。随着电子无铅进程的快速进行,焊点可靠性的研究也得到长足的发展,特别是在本构方程和焊点疲劳寿命预测方程的构建,综合分析本构方程和焊点疲劳寿命预测方程的研究和应用现状,为焊点可靠性的研究提供一定的理论依据。 张亮 薛松柏 禹胜林 韩宗杰 皋利利 卢方焱 盛重关键词:有限元方法 可靠性 本构方程 激光钎焊及其在表面组装技术中的应用 被引量:6 2008年 介绍了激光钎焊的机理、激光钎焊热源的种类、激光钎焊在表面组装技术中的应用,并讨论了表面组装技术中激光钎焊的国内外研究现状。通过综合分析指出:激光钎焊方法具有其他再流焊方法不可比拟的优点,局部加热使得在高密度基板上钎焊热敏感和吸热元器件成为可能,并可以减少焊点间的桥连;而快速加热、快速冷却可以在钎焊时产生良好的显微组织从而提高焊点的抗疲劳性能,因而激光钎焊技术在微电子焊接领域应用前景广阔。半导体激光的波长短、电光转换效率高、结构紧凑、维护简单,必将成为激光钎焊今后的主要发展方向。 韩宗杰 薛松柏 王俭辛 张亮 禹胜林 王慧 陈文学关键词:激光钎焊 表面组装技术 复合添加Ga,Al,Ag对Sn-9Zn钎料性能的影响 被引量:3 2009年 采用润湿平衡法研究了合金元素Ga,Al,Ag复合添加对Sn-9Zn钎料润湿性的影响.结果表明,Ga,Al,Ag的最佳添加量分别为0.2,0.002,0.25(质量分数,%);添加合金元素后钎料的高温抗氧化性能显著提高.俄歇电子能谱分析表明,Sn-9Zn-0.2Ga-0.002Al-0.25Ag钎料表面Al高度富集并形成一层致密的氧化膜,可阻挡氧向液态钎料内部扩散,减少钎料的氧化.Sn-9Zn-0.2Ga-0.002Al-0.25Ag钎料与Cu/Ni/Au基板之间的金属间化合物由一层平坦的AuZn3和颗粒状的AuAgZn2化合物组成.另外,微焊点力学试验表明,采用Sn-9Zn-0.2Ga-0.002Al-0.25Ag钎料时,电子元器件与基板间微焊点的力学性能比Sn-9Zn钎料略有提高. 王慧 薛松柏 陈文学 王俭辛关键词:无铅钎料 SN-ZN 润湿性 不同引线数QFP器件焊点等效应力的数值模拟 被引量:4 2007年 采用有限元方法对不同引线数QFP器件焊点的等效应力进行了数值模拟,研究发现,热循环后的PCB板有向外翘曲趋势,但变形较小;陶瓷基板上翘趋势较大,总体变形较明显,且其对引线的拉伸力会加剧焊点裂纹的扩展。在最外侧存在焊点最大应变值,QFP器件鸥翼形引线焊点的焊点根部与焊趾处等效应力较大,焊点根部等效应力比焊趾处大,中间区域等效应力最小。理论计算显示QFP100器件应力最小,QFP48次之,QFP32应力最大。焊点拉伸试验结果显示QFP100器件抗拉强度最大,QFP48次之,QFP32最小,与数值模拟结果完全吻合。 薛松柏 吴玉秀 韩宗杰 黄翔关键词:有限元法 不同钎料对QFP焊点可靠性影响的有限元分析 被引量:26 2007年 采用有限元方法研究了不同钎料钎焊QFP器件焊点的可靠性。结果表明,焊点根部、焊趾部位以及引线和焊点交界处为应变集中区域。分析探讨了Sn3.8Ag0.7Cu,Sn9Zn,Sn63Pb37三种钎料的模拟结果,焊点的应变曲线图显示,Sn63Pb37钎料焊点的等效应变最大,Sn9Zn钎料居中,Sn3.8Ag0.7Cu焊点的等效应变最小,表明Sn3.8Ag0.7Cu替代Sn63Pb37作为微元器件组装的组装材料具有更好的焊点力学性能。通过分析QFP64和QFP208两种器件焊点应力曲线图可以看出,QFP208器件焊点的应力值小于QFP64器件焊点的应力值,从而具有更高的可靠性。 张亮 薛松柏 卢方焱 韩宗杰关键词:有限元方法 可靠性 不同尺寸对FCBGA元器件焊点可靠性有限元分析 被引量:10 2007年 采用有限元法对FCBGA器件焊点尺寸和焊点间距进行了优化模拟。研究发现,元器件整体的最大应力集中在阵列最拐角焊点的上表面上,该部位可能成为焊点裂纹的发源地。对焊点最大应力节点进行时间历程处理,发现应力松弛现象严重,且应力值随着温度循环加载具有累积迭加的趋势。焊点优化结果显示,焊点高度对应的应力值曲线具有明显的单调递减特性。模拟的焊点直径值和实际情况吻合,同时发现焊点直径为0.02mm时对应的应力值最小。焊点间距曲线单调性表现为单调递增性,因此,可以根据应力最小的原则来选择焊点尺寸。 薛松柏 张亮 禹胜林 赖忠民 韩宗杰 卢方焱关键词:有限元 应力松弛 基于蠕变模型倒装芯片焊点疲劳寿命预测 被引量:13 2008年 采用有限元方法对倒装芯片的焊点进行数值模拟计算分析。结果表明,等效蠕变应变和等效塑性应变的最大值在芯片下的边缘焊点上表面;对焊点应力应变进行时间历程处理,在循环的开始阶段,应力松弛现象显著,同时塑性应变和蠕变应变都存在累积叠加趋势;对应力应变迟滞回线研究,发现曲线呈现周期性变化,随着温度的循环加载并趋于稳定。凭借Solomon模型和Shine and Fox模型,基于塑性应变和蠕变应变的交互作用,计算焊点的疲劳寿命,模拟结果和实际情况基本接近。 盛重 薛松柏 张亮 皋利利关键词:有限元 塑性应变