基于ANSYS的多层堆叠模块焊接残余应力分析及选材优化

作者：张彦; 许典; 赵希芳

来源：电子机械工程, 2020, 36(02): 34-37.

DOI：10.19659/j.issn.1008-5300.2020.02.009

• ANAND
• 多层堆叠
• 残余应力

分析了某多层堆叠模块的焊接残余应力,讨论了各功能层不同选材、焊接顺序对模块残余应力的影响,并给出了优化方案。利用ANSYS软件进行有限元分析计算,采用ANAND本构模型描述焊锡的黏塑性行为,采用基于接触的多点约束(Multi-point Constraint, MPC)算法实现焊锡层与功能层的跨尺度自由度耦合。计算结果表明,焊接顺序对模块残余应力影响较小,各功能层的选材需要综合考虑模块变形及应力安全裕度。刚度较大的底板层可以同时降低模块变形和高温共烧陶瓷(High Temperature Co-fired Ceramic, HTCC)层应力。热膨胀系数较小的盖板层可以降低HTCC层应力,但会增大模块整体变形。底板选用Al/SiCp(65%),盖板采用可伐合金,可以得到变形及应力安全裕度均满足要求的方案。

• 单位
  南京电子技术研究所