外文翻译-无铅微焊点焊接残余应力仿真分析.doc

本科毕业设计(论文) 外文翻译（附外文原文） 学 院：机械与控制工程学院 课题名称：无铅微焊点焊接残余应力 仿真分析 专业(方向)： 机械设计制造及其自动化 （机械装备设计与制造） 班 级： 机械11-2班 学 生： 薛博洲 指导教师： 代宣军 日 期： 2015年3月13日 无铅焊料在热力和机械负载下的疲劳寿命评估 金易号、李孙波 机械工程系、韩国先进的科学和技术研究所 在这项研究中,两种类型的进行了疲劳试验。首先,循环弯曲使用微弯测试程序进行了测试。因为它导致均匀应力场在加载，所以采用四点弯曲试验的方法。其次,热疲劳试验进行了使用伪电力循环机是新开发的一个现实的测试条件。伪功率循环法弥补了功率循环中的薄弱环节和室循环法。焊料的两种组合物在所有试验条件下测试的，一类是无铅焊料（95.5Sn4.0Ag0.5Cu），另一种是低共熔含铅焊料（63Sn37Pb）。 在循环弯曲试验中,展现了良好的可靠性，它可以根据负载条件逆转。含铅焊料在外加负载高的地方有更长的疲劳寿命。相反,无铅焊料持续在小负荷地区有更多的循环加载。在热循环测试下发现了类似的趋势。此外，为保证裂纹行为，失败的标本切片。在热循环的情况下,裂纹开始内部的焊点。但外部焊点在循环弯曲试验中是第一个失效的。建立了三维有限元分析模型。使用有限元分析的有限元分析软件进行了提取应用焊点的应力应变。包括蠕变和塑性本构模型。热疲劳是由于发生蠕变。塑性变形主要是因为弯曲破坏损伤。从每个周期的非弹性能量耗散与疲劳寿命曲线中,可以发现,弯曲疲劳寿命比热疲劳寿命长。 正文 近年来，移动设备的利用率已增加：蜂窝电话，个人数据助理（PDA），MP3播放器，DVD播放器，便携式多媒体播放器（PMP），等等。在这些移动设备中，包含于被暴露到热和弯曲载荷。热负荷是由于不同材料之间的热系数不匹配造成的。处理的关键在于焊点下降引起的弯曲负荷。有时,机械和热负荷是组合在一起的。这些负载使焊点失效。因此,可靠性测试需要执行的不仅在热疲劳载荷作用下,也在机械疲劳载荷下。许多研究人员进行了各种类型的包含使用热室热循环测试。和循环弯曲试验也开始,因为移动设备的使用增加。由于以前的研究中,焊点的热循环行为被揭露出来，弯曲疲劳行为也被发现。但热之间的关系和弯曲疲劳行为尚未发现。在这项研究中,主要目的是增加热之间的关系理解和弯曲疲劳行为。 伪动力循环机 用伪动力循环机进行了热疲劳试验,提供更实际的测试条件和较高的热疲劳试验的效率。通常所需的控制测试(加热)芯片和精确的控制技术。这是很耗费精力的工作，所以几乎研究者都参与进来，循环试验。但是，腔室循环测试有许多小小的室，在封装和PCB遭受同样的温度变化。根据热膨胀差和所应用的温度范围内这种等温条件使得过冲和下估计。和室，循环测试需要测试长的时间，因为热量通过对流传递。为了克服功耗和腔室循环试验，提出了伪功率循环试验方法。伪功率循环的方法，确保在焊料球窝接头与电源循环试验的情况下类似的温度梯度。在伪功率循环，热通过传导传送并且能够降低升温和冷却时间，这降低整个热循环时间。 伪动力循环机器的示意图和伪功率循环机的真实照片呈现在图1和2中，以达到与包，“试验基地的形状和冷却通道的大小，位置和间隔上的接触表面上的均匀的温度分布是通过有限元分析而设计的。加热块能产生的热量最大4kW的。有12个冷却通道，其中，冷却剂的流动方向的下一个是相反的。封装和PCB的温度，菊花链的电阻被使用吉时利2700数字万用表与7700的模块中测定的实时性。测得的数据被记录在电脑上。此外，该电脑自动进行加热和冷却控制信号。 图1 伪动力循环机的示意图 图2 伪动力循环机实物拍摄 伪动力循环机循环试验,加热器的传热包,所以包温度上升,然后PCB温度跟随。因此,存在温度梯度之间的包和PCB控制情况。和芯片的冷却需要降温。如果冷却剂冷却通道中存在在加热期间,温度测试基地不上去,所以在冷却段冷却剂被吹出。列出详细描述伪动力循环机循环试验方法。 热循环的试验样品和测试条件 在热循环测试中,使用了两种类型的标本,(# 1型)是专为快速测试,和其他(类型2)是一个传统的PBGA包。# 1标本类型显示为图3。# 1标本类型,两个相同的FR-4多氯联苯的2.0毫米厚度是由36个焊点,保税9焊点放在每一个角落。较低的PCB(白色灰色部分的图都用于包由39毫米40毫米,上部