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2017-09-03 发布于天津
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基于数值模拟的多圈qfn封装热疲劳可靠性试验设计方法.pdf

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基于数值模拟的多圈qfn封装热疲劳可靠性试验设计方法

第 50 卷第 18 期机械工程学报 Vol.50 No.18 2 0 1 4 年 9 月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Sep. 2 0 1 4 DOI ：10.3901/JME.2014.18.092 QFN * 1 1 1 1 2 秦飞夏国峰高察安彤朱文辉 (1. 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京 100124 ； 2. 天水华天科技股份有限公司封装技术研究院天水 741000) 提出一种基于数值模拟的试验设计方法，研究材料属性和几何结构对多圈四边扁平无引脚(Quad flat no-lead，QFN)封装热疲劳寿命的影响，并进行最优因子的组合设计，以提升热疲劳可靠性。采用 Anand 黏塑性本构模型描述无铅钎料 n Sn Ag Cu 的力学行为，建立三维有限元模型分析焊点在温度循环过程中的应力应变，采用 Coffin-Manson 寿命预测模型计 3.0 0.5 c 算多圈 QFN 封装的热疲劳寿命。采用 Taguchi 试验设计(Design of experiment，DOE)方法建立 L 8 27(3 )正交试验表进行最优因 . 子的组合设计。采用有限元分析方法对最优因子组合设计结果进行验证。结果表明，印制电路板(Printed circuit board，PCB) g 的热膨胀系数、焊点的高度和塑封料的热膨胀系数对热疲劳寿命的影响最为显著；初始设计情况下多圈 QFN 封装的热疲劳寿命为 767 次；最优因子组合设计情况下的热疲劳寿命提高到 4 165 次，为初始设计情况下的 5.43 倍。 r ：多圈 QFN 封装；数值模拟；热疲劳寿命；试验设计库 o ：TN406 例 . 案 Design of Experiment Methodology for Thermal Fatigue Reliability of E o A e Multi-row QFN Packages Based on Numerical Simulations C m QIN Fei1 XIA Guofeng1 GAO Cha1 AN Tong1 ZHU Wenhui2 模 a (1. Col