原创《焊盘尺寸对T焊点可靠性影响》：本论文可用于焊点论文范文参考下载，焊点相关论文写作参考研究。
摘 要：随着科技的进步,工业企业对工艺创新有着更高追求.在电子加工业当中 T技术应用较为广泛,该技术相对其他技术而言,应用成本较低,但其存在焊点可靠性等相关问题,问题的存在降低了技术运用的科学性和实效性.展开焊盘尺寸对 T焊点可靠性影响的研究已经显现出应用的价值和意义,文章充分发挥了理论和实证结合的作用,使研究的实效性和专业性得到保障.
关键词：焊盘；焊点； T焊点可靠性
随着工业技术的持续发展,现阶段工业生产对工艺的要求日益提升,强化各工种工艺水平成为一种必然.电子元器件的焊接工序中焊点可靠性直接影响着最终成品质量.表面组装技术 T（Surface MountTechnology）是当前较为先进的一类电子装联技术,该技术已经应用到各个生产加工领域当中,技术普及率较高.
目前在实际生产作业中,各方普遍关注 T焊点可靠性问题,该问题主要源自于热循环或功率循环中,由于芯片载体和基板、焊球之间的热膨胀系数不匹配所导致的焊点塑性蠕变疲劳失效.[黄诚学. 基于 T的再流焊工艺仿真设计技术[J]. 计算机和数字工程. 2009（04）]在外部环境温度发生一定变化后或者电源开关或元器件本身功率发热时,芯片载体和基板、焊球之间的热膨胀系数（CTE）差异会使得焊点钎料内产生周期性的应力应变过程,从而导致焊点失效.在实际的生产加工工作中,焊盘尺寸是影响焊点可靠性的关键性因素需要引起各方足够重视.过往的研究当中,更多从单一角度进行焊盘尺寸和焊点可靠性的研究,很少能够将两者进行综合性汇总研究.本次文章采取综合研究的方式,集中对两者展开分析探讨,使研究的针对性和实效性更为突出.
1 T焊点失效问题分析
从实际应用效果出发,和传统的封装形式进行比较看, T具有体积小、集成度高及易于实现自动化生产等自身优势.组装包括芯片内组装和芯片外组装,针对不同的封装组件类型, T包括了无引线陶瓷芯片载体LCCC﹐方型扁平封装QFP以及球栅数组BGA等组装形式.在实际的 T封装过程中,其焊点是关键的部分和内容. 只有焊点能够符合实际的技术要求,才能确保其发挥载电畅通、机械连接到位的作用.提升焊点可靠性成为 T产品质量的关键所在.由于焊接前的准备工作不到位或者在焊接过程中受场地条件所限制,导致焊接规范性下降,进而产生了人为的误差,造成焊接故障的出现.总体来看,虚焊、焊锡短路等问题占到 T产品常见故障近九成之多,其比例远高于其他故障问题. 影响 T焊点可靠性的因素有：
其一是直接原因.通常情况下影响焊点可靠性的关键性因素是材料因素,材料起裂等原因直接导致焊点失效.铅料的微观结构最终影响着其变形机制,进而对焊点可靠性造成影响,这种影响往往是决定性.在实际的加工过程中应尽可能保证铅料具备熔点低﹑润湿性好等优点,提高材料的抗疲劳性能,进而改善焊点可靠性.其他直接原因中主要还有组件和基板热膨胀系数差异这类常见原因.组件和基板材料不匹配容易导致焊点在热循环的过程中出现应力集中现象,造成焊点裂纹的出现,降低组件和基板热膨胀系数差异可以有效抑制焊点失效问题.
其二是材料缺陷原因.在 T加工过程中复杂的焊接材料,容易产生焊点缺陷,外观缺陷如接头不良、芯吸等问题都较为突出.而内部缺陷则更加典型,如气孔、虚焊等等.缺陷的存在对焊点可靠性有非常直接影响.现有的常规焊点缺陷检测方式,往往很难检测到尺寸已经较为微小的 T焊点内部缺陷问题.[盛重,薛松柏,张亮,皋利利. 微电子组装焊点可靠性的研究现状[J]. 焊接. 2010（02）]
其三是焊点形态原因. T焊点形态主要是指铅料受热后形成的具有一定几何形状的外观形态,焊点形态对于焊点性能具有直接影响,对焊点可靠性的影响较为突出,焊点可靠性下降最终将直接影响元器件的使用效果.
2有限元模型的建立
本次研究采取了有限元模式的方式展开细化研究.有限元模型建立 T焊点形态,通常都是围绕 T元器件焊脚和焊盘结合处熔融钎料沿金属表面润湿铺展所能达到的几何尺寸、,和金属表面接触角和钎料圆角形态、焊点成形后的外观形状等标准展开.本次研究为了能够有效达到预期研究目标,设置相应的研究假设,研究假设突出简单明了的特点：其一是焊点阵列所有的焊球和焊盘的尺寸一致,属于轴对称分布,受力点相同.其二是焊盘圆形,同时期有较好的润湿性.其三是焊盘和周围其他材料不存在润湿性.其四是钎料的密度统一.其五是焊点对位相对理想.图1为PBGA封装示意图.
图1PBGA封装示意图
由于在生产过程中所出现的热应力通常都是由硅芯片基板和PCB两者间CTE不够匹配原因引起的,因此研究的有限元分析模型具体简化为图2.
图2有限元几何模型
当焊盘的尺寸发生一点变化后,焊点的实际形态也会随着焊盘尺寸的变化而产生一定改变,为了能够有效分析其可对比性,进而确保焊球体积保持正常标准.在具体研究当中通过数据分析和收集,得出了研究所需焊盘尺寸和具体参数.实际热循环加载条件为53至130度,温升速率为35℃ /min,取值的周期为两个循环周期.
3 PCB焊盘及基板焊盘尺寸变化分析
为了使研究能够获取到相对理想的效果,本次研究假设基板厚度为0.5mm,焊点间距为1.27mm,焊球直径为0.75mm,PCB厚度为为1.6mm,同时基板上的焊盘尺寸保持不变.后续则利用ANSYS软件实现对有限元几何模型的划分,定义好约束和实际负载后,分析得出焊点应力分布图,获知每一个循环应力至应变的回滞曲线.进而使后期变化分析研究更具针对性和实效性.
4基板焊盘尺寸变化分析
通过具体分析和判断可见不同PCB焊盘尺寸对于焊点的可预测寿命有着非常直接的影响.研究结论可以得知PCB焊盘尺寸处于0.45～0.5mm之间时左右时,焊盘尺寸对于焊点的寿命预测结果影响是相对较小的,而当其超过基板焊盘尺寸时,则相应的焊点可靠性出现明显下降,其寿命预测结果下降较为明显.从研究结果中可见一旦焊盘尺寸出现变化,那么 T焊点可靠性将出现明显弱化现象,只有确保焊盘尺寸相对固定,才能获取更为理想的焊接效果,进而保证成品的品质,提升生产效能.
5结语
总体来看做好焊盘尺寸对 T焊点可靠性的研究,具有积极的实效性和现实意义.对于提升生产作业水平,确保加工工艺科学性而言,此类研究有一定必要性.本次研究结论可见,焊盘尺寸对 T焊点可靠性的影响是直接的,焊盘处于理想尺寸能够提升焊点可靠性,反之影响焊点可靠性.
参考文献
[1] 黄诚学.基于 T的再流焊工艺仿真设计技术[J].计算机和数字工程.2009（4）：182-185.
[2] 韩彬,史建卫,檀正东,等.选择性波峰焊技术在 T中的应用[J].电子工业专用设备.2014（8）：35-41.
[3] 熊光洁,张智贤,卢晶晶,等.基于Freescale微控制器的AOI多彩照明控制系统[J].计算机工程和设计.2014（5）：1823-1826.
[4] 鲍诺,王春洁,宋顺广.不同填胶方式对细间距器件焊点可靠性影响[J].材料科学和工艺.2013（3）：110-115.
[5] 丁颖,董芸松,周岭,等.表贴元件和双列直插器件温循过程中焊点可靠性研究[J].电子工艺技术.2014（6）：330-333.
[6] 盛重,薛松柏,张亮,等.微电子组装焊点可靠性的研究现状[J].焊接.2010（2）：7-13.
[7] 黄红艳,周德俭,吴兆华.焊盘尺寸对 T焊点可靠性的影响[J].桂林电子工业学院学报.2003（1）：34-37.
[8] 林健,雷永平,吴中伟,等. T中焊点形状对焊点可靠性的影响[J].电子元件和材料.2008（2）：60-64.
焊点论文参考资料：
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