PCB組件在再流焊過程中熱變形的建模與仿真.pdf

1、在SMT中，再流焊是非常重要的工藝。在再流焊過程中受到熱沖擊已成為PCB組件生產(chǎn)過程中產(chǎn)生缺陷的主要原因之一。PCB組件組成材料不同，熱膨脹系數(shù)等熱性能參數(shù)相差較大，容易產(chǎn)生翹曲變形等缺陷，造成元器件和PCB之間的電氣和物理連接失敗，導致整個PCB組件失效。而由于傳統(tǒng)的經(jīng)反復試驗、反復調(diào)整來改進再流焊工藝的方法既費時又耗費大量實驗經(jīng)費，不能適應當前電子產(chǎn)品更新速度快、競爭日益激烈的需求，在這一背景下，焊接工藝的仿真、預測與控制研究引起了

2、廣泛的關注。模擬仿真可以識別在再流焊過程中的溫度變化以及確定其對生產(chǎn)質(zhì)量的影響；對再流焊溫度曲線的設定使設計者根據(jù)PCB熱分布重新排布元件從而使產(chǎn)品設計達到最優(yōu)化也是有用的。同時，模擬仿真也可以使得回流爐以及更具熱效率的設備的設計得到優(yōu)化。 本文利用有限元法對PCB組件在再流焊過程中的受熱進行分析，建立瞬態(tài)溫度場和應力場模型。用ANSYS軟件對PCB組件在再流焊過程中由于受熱產(chǎn)生的熱機械反應進行了模擬和仿真，得出了溫度場以及應力

3、場的分布。由于PCB組件組成材料的熱物理性能不同，以及經(jīng)過不同的溫區(qū)加熱，模擬了不同時刻整個PCB組件的溫度場分布。建立了一個貼裝了3個PLCC的4層PCB板物理簡化模型，模擬了在三種約束條件下，該組件在再流焊過程中受熱沖擊時，產(chǎn)生的熱應力及熱變形。選取PCB上3個點，得到了在三種約束下面位移和離面位移的位移量，即在底面對角兩點約束下面位移和離面位移的位移量最大；底面4頂點約束下面位移和離面位移的位移量其次；底面兩對邊約束下面位移和離面