BGA无铅焊点再流焊焊后残余应力分析与优化

作者：赵胜军; 黄春跃^*; 梁颖; 匡兵; 唐香琼

来源：机械工程学报, 2020, 56(10): 86-94.

• 球栅阵列
• 再流焊
• 残余应力
• 灵敏度分析
• 响应曲面
• 遗传算法

建立BGA无铅焊点再流焊焊后残余应力有限元分析模型,对其进行热结构耦合条件下的焊后残余应力分析;基于钻孔应变法设计并完成了焊后残余应力测量验证性试验;基于灵敏度法分析焊点高度、焊点直径、焊盘直径和焊点间距对焊点残余应力影响的显著性及大小排序;以对残余应力影响显著的因素为变量,采用响应面-遗传算法对焊点结构参数进行了优化。结果表明,验证试验结果证明了仿真分析结果的有效性;置信度为90%时,焊点直径、焊点间距和焊点高度对焊点残余应力影响显著,灵敏度从大到小排序为焊点直径>焊点间距>焊点高度;焊点焊后残余应力最小的最优结构参数水平组合如下:焊点直径0.55mm、焊点高度0.36mm、焊点间距1.07mm;对该焊点仿真验证表明最大焊后残余应力下降了0.998MPa。研究结果对减小BGA焊点焊后残余应力具有一定的指导意义和参考价值。

• 单位
  机电工程学院; 桂林电子科技大学; 成都航空职业技术学院