SMT焊点形态理论与SMT焊点虚拟成形技术_周德俭 .docVIP

------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— SMT焊点形态理论与SMT焊点虚拟成形技术_周德俭 (1) 总第89期　第1期　2001年2月　 　电子机械工程 Electro-MechanicalEngineering TotalNo.89　No.1　　Feb.2001　　 SMT焊点形态理论与SMT焊点虚拟成形技术 周德俭　潘开林　覃匡宇　黄春跃 (桂林电子工业学院机电与交通工程系　541004) 【摘要】　本文在介绍SMT焊点形态理论和焊点虚拟成形技术基本概念的基础上,论述了该技术在SMT元器件结构设计、SMT产品组装工艺设计和组装质量检测等领域中的应用原理及方法。 关键词　表面组装技术　焊点虚拟成形技术　焊点形态　焊点可靠性 SolderJointShapesTheoryofSMTand VirtualEvolvingTechnologyofSMTSolderJoint 【Abstract】　Inthispaper,basedonpresentingthebasicconceptofsolderjointshapestheoryandvirtualevolv-ingtechnologyofSMTsolderjoint,theapplicationtheoryandmethodsofSMTsolderjointvirtualevolvingtechnol-ogyinthefieldofSMC/SMDcomponentstructuredesign,SMTproductassemblingprocessdesignandassemblingqualitydetectingaredemonstrated. KeyWords　SMT(SurfaceMountTechnology)　Solderjointvirtualevolvingtechnology　Solderjointshapes　Solderjointreliability 线直接检测的微组装焊点,以及对于为适应多品种 1　引　言 表面组装技术(SMT:SurfaceMountTechnolo-gy)已发展到微组装、高密度组装新阶段。它使电子产品的微型化成为可能,随之也带来了一些技术难题。例如其焊点日趋微小,且既要承担机械连接、又要承担电气连接,可靠性问题相当突出,如何保障SMT产品焊点可靠性是目前迫切需解决的新课题。 保障焊点可靠性的主要途径有二条,一是焊点相关结构的合理设计;二是焊点组装成形过程的质量控制。传统的焊点相关结构设计方法,一般均借助于经验积累或标准来确定焊点相关结构材料、尺寸等参数,焊点质量信息必须通过样品实验获得,具有设计周期长、成本高等缺陷。传统的SMT产品焊点组装质量检测与控制技术,一般均为借助于检测仪器的焊点质量实际检测、统计、分析、反馈、工艺参数调整形式的串行操作,具有质量反馈信息滞后、实时性差、???整时间长等缺陷。特别是对于难以在 小批量生产而建立的SMT产品FMS和CIMS,传统的组装质量检测与控制形式已很难适应其高效组装生产的需要 〔1〕 。 基于焊点形态理论的SMT焊点虚拟成形技术,是将焊点形态理论与三维焊点计算机辅助成形设计、有限元应力应变分析、结构优化设计等技术和方法相结合,并借助计算机仿真技术和虚拟现实技术,将SMT焊点成形过程通过计算机进行模拟和仿真,进行产品投产前的、非实际生产状态下的焊点结构参数和工艺参数优化设计工作〔2〕。该技术和方法的实现及其发展,将使SMT焊点质量隐患消除在产品设计过程中、消除在产品投入组装生产前成为可能。 2　SMT焊点形态理论 2.1　SMT焊点形态和焊点形态设计的概念 焊点形态一般是指元器件焊脚与印制电路板 -09 第1期 　周德俭等:SMT焊点形态理论与SMT焊点虚拟成形技术3 (a)　焊点二维形态模型 　　(b)　焊点三维形态模型 图1　焊点二维、三维形态模型示意图 (PCB)焊盘焊接结合处,熔融钎料沿金属表面湿润铺展所能达到的几何尺寸,以及与金属表面的接触角和钎料圆角形态。简单地说,是焊点成形后的外观结构形状。由于焊点形态与焊接引脚和焊盘的几何尺寸及形状、钎料性质、焊接温度等因素紧密相关,因此,它又具有进一层的含义。为此,焊