用环境应力筛选试验smt焊点可靠性.doc
《用环境应力筛选试验smt焊点可靠性.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《用环境应力筛选试验smt焊点可靠性.doc(6页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、用环境应力筛选试验研究SMT焊点可靠性的探讨中物院电子工程研究所 魏健“ 相信自己,一定能成功 ” 简短而有力,你看你终于凭实力评上了高桥初中校 “ 十佳 ” 特长生。遇到了挫折不气馁,沉静之中带着几分倔犟,淳朴之中透着踏实。班里有你,就有了主动,有了无私 ,有了正气。感谢你!摘要本文结合实际SMT混装组件制,阐述SMT混装组件失效的机理,介绍了环境应力筛选试验的情况和结果,对影响可靠性的各种因素进行了分析与总结,提出了提高可靠性的措施,指出了环境应力筛选是保证SMT混装组件产品可靠性的必要工作手段,它可排除早期故障、使产品可靠性接近设计的固有可靠性水平。关键词环境应力筛选,可靠性,失效机理1
2、、概述 环境应力筛选的基本思想是选择若干典型环境因素,施加适当的环境应力于电路板组件或整机,将其所有的潜在工艺缺陷可能地激发出来,加以剔除,修正或更换。并要求在试验中不损坏产品中原来完好的部分或影响使用寿命,以此获得最大限度的可靠性。而SMT焊点可靠性是SMT能否被推广应用的关键,特别是在航天和军用等领域。目前,SMT的生产有多种工艺流程,其产品绝大部分是以引线元件与表面贴装元器件同时组装于电路基板的贴插混装工艺,由于SMT焊点较通孔器件的焊点不同,其焊点较薄,要求有较高的焊接强度,另外在双面混装工艺流程中,基板和器件要经过二次焊接(再流焊,波峰焊),这就对组装工艺提出了更高要求。基板与器件能
3、否承受这种考验,在当前生产工艺的焊水平下,其焊点可靠性的环境应力性到底如何?需要作些试验,对产品焊点进行分析、评价,验证焊接的可靠性。 对于SMT混装组件,我们主要采用的是可能遇到的温度循环(包括高、低温限和热冲击)及随机振动的环境应力。温度循环表现为变温率大,持续时间短;随机振动则为高幅值,宽频带,短时间。通过摸底环境应力筛选试验,讨论其焊点的可靠性。2、 试验项目及设备 我们选择如下条件做为环境应力筛选条件。2、1 温度循环条件(1)温度范围:-55175C;(2)高、低温停留时间:以冷透、热透为原则。时间为30分钟。(3)循环次数:共10次循环。(4)试件状态:筛选试验在电路板上,不加电
4、进行。(5)试验设备:高、低温箱,型号:SD-3022、2 振动条件(1)频率:60HZ(2)重力加速度:20g(3)方向要求:x、y、z三个方向各作振动(4)振动时间:三个方向各6小时(5)试件状态:筛选试验在混装组件电路板上,不加电进行。(6)试验设备:机械振动台,型号:Y50501ZF2、3 热冲击条件(1)温度范围:0100C(2)温度变化速率:小于5C/min(3)停留时间:各30分(4)循环次数:共10次循环(5)试件状态:筛选试验在电路板上,不加电进行。(6)试验设备:高、低温箱和鼓风干燥箱,型号:SD-302和2C-2132、4 随机振动条件(1)振动量级的PSD值:0.2g/
5、Hz.(2)频率:102000Hz(3)谱形见图1。组织者,支持者和参与者。我们的任务不再是讲解教科书,而是努力创设适宜的活动环境和条件,灵活多样地选用教学活动和组织形式,帮助学生去体验、去探究。为达成这样的目标,我们要放低姿态,与学生平等对话,倾听他们的需要;要尊重学生的体验和判断,不用既定的结论代替学生的“ 不能哭泣,那么就微笑吧! ” 是否,这是你遭遇挫折时候的自勉?本学期,应该说你还算努力也算坚持,应该说发自内心自慰多了些。然而,或许老师看到的潜力你自己没有发觉 你可以更好!对自己要求高一些吧。(4)总能量:19.8Grms(5)施振时间:x、y、z三个方向振动,每个方向4min.(6
6、)连接形式和检查:要求试件与振动台刚性连接,不加电进行。(7)试验设备:美国振动台,型号:612VH2、5 机械冲击条件(1)重力加速度:100g。(2)冲击方向:x、y、z三个方向。(3)冲击时间:13ms.(4)冲击次数:各3次(5)试件状态:筛选试验在电路板上,不加电进行。(6)试验设备:型号:CS-503、试验样品及其工艺流程试件板号1#2#3#组件情况外形尺寸80X50mm外形尺寸200X50mm外形尺寸100X40mmSMD元件面19个SMD元件面88个SMD元件面无底 面73个底 面无底 面56个THT元件面14个THT元件面THT元件面74个底 面无底 面无底 面无双面板多层板
7、双面板工艺流程点膏贴片汽相焊翻面点膏贴片再流焊插通孔器件手工焊点膏贴片再流焊翻面插通孔器件波峰焊点胶贴片固化翻面插通孔器件波峰焊4、试验分析程序4、1 外观检查 好的,可靠的焊接是用电气和机械两方面来衡量的。在组装后的寿命期中,都不能损坏。不论是通元件还SMD的焊接,也不管是波峰焊工艺还是再流焊工艺,焊接质量的规范基本上和通孔元件焊接质量要求一样,检查员可用三条基本规范来裁判,他们是:(1)好的焊锡侵润表面;(2)实心和平滑的焊接表面;(3)正确的焊锡量。4、2 加电调试 印制板组装完后的质量,最终是以加电是否正常来衡量。根据总体设计要求,当装配完成后,进行单板调试。合格后再作环境试验,每作一
8、次项目,均需要经过加电调试,检验电参数是否合格。5 失效机理分析与试验结果5.1 温度循环的诱发机理 当温度在上、下温度内循环时,组件交替膨胀和收缩,产生热应力和应变,如果组件内部邻接材料的热膨胀系数不匹配,则这些应力和应变将会加剧,最终造成结构故障并产生电故障。尤其是器件要经受冷热交替,如果器件在焊接之前吸入了大量潮气,在高温再流焊过程中,塑封中原先吸入的潮气突然气化,以致于内部水汽压力过大,引起塑封分层剥离开裂,塑封开裂产生的应力又造成了内线接头开裂,引起器件电开路。5.1.1 试验结果 这批试验板,在温度循环试验中,没有出现这种现象。按分析程序,外观检查:采用再流焊和汽相工艺流程生产的组
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 环境 应力 筛选 试验 smt 可靠性
链接地址:https://www.31doc.com/p-1056852.html