基于再流焊冷却过程应力分析的板极组件BGA焊点参数优化

建立了板级组件BGA（Ball Grid Array）焊点有限元分析模型,对BGA焊点进行了再流焊冷却过程应力仿真分析,设计并完成了验证性实验以验证仿真分析方法的有效性,分析了焊点结构参数和材料变化对焊点再流焊冷却过程应力应变的影响,采用响应面法建立了焊点应力与结构参数的回归方程,结合遗传算法对焊点结构参数进行了优化.结果表明：实验结果证明了仿真分析的有效性;焊点应力随着焊点高度的增加而增大,随着焊点直径的增加而减小;最优焊点结构参数水平组合为：焊点高度0.44mm、焊点直径0.65mm、焊盘直径0.52mm和焊点间距1.10mm;对该最优焊点仿真验证表明最大应力下降了0.1101MPa.     

基于回归分析和遗传算法的BGA焊点功率载荷热应力分析与优化

建立了球栅阵列BGA（Ball Grid Array）焊点有限元分析模型,选取焊点高度、焊点最大径向尺寸、上焊盘直径和下焊盘直径作为设计变量,以焊点应力作为目标值,采用响应曲面法设计了29组不同水平组合的焊点模型并建模进行仿真计算,建立了焊点应力与结构参数的回归方程,基于回归方程结合遗传算法对焊点结构参数进行了优化,获得了焊点应力最小的结构参数最优水平组合.结果表明：对于无铅焊料SAC387,焊点应力随焊点的高度增加而减小,随最大径向尺寸的减小而减小;应力最小的焊点水平组合为：焊点高度0.38mm、最大径向尺寸0.42mm、上焊盘直径0.34mm和下焊盘直径0.35mm;对最优水平组合仿真验证表明优化后焊点最大应力下降了4.66MPa,实现了BGA焊点的结构优化.     

电子组装用无铅焊料发展现状

在电子组装早期用得最多的焊料主要是锡和铅两种元素,尤其是质量百分比为w(Sn)63%和w(Pb)37%的共晶铅锡合金为多数电子产品所采用.大量使用的Sn/Pb合金焊料正是造成污染的重要来源之一.在制造和使用Sn/Pb焊料的过程中,由于熔化温度较高,有大量的铅蒸气逸出,将严重影响操作人员的身体健康.同时焊接互联的常见热疲劳失效与富铅相有关,期望在设计锡基无铅焊料中不含有铅相,从而改善力学性能,强化焊料.介绍了无铅焊料的基本要求、无铅焊料的研究现状、无铅焊料面临的问题:指出无铅焊料及焊接可靠性仍是工业界和学术界研究的热点问题.     

基于改进光照模型由SFS方法重构SMT焊点三维形状技术

在采用SFS方法重构SMT焊点三维形状技术中,由于焊点表面镜面反射而在图像中产生的亮点会影响重构形状,从而降低SMT焊点三维重构精度,为此提出一种改进光照模型,该模型不仅对物体表面漫反射分量进行了改进,同时考虑了物体表面镜面反射分量对表面重构所产生的影响,把漫反射分量和镜面反射分量线性叠加,在采用图像处理技术对焊点图像进行适当处理后,利用改进模型对SMT焊点进行三维重构.结果表明,采用改进光照模型与传统光照模型相比,改进光照模型能较好地减少镜面反射对重构结果的影响.

Abstract：

Three-dimensional shape and its accuracy are dissatisfactory because of the highlight caused by specular reflection when the shape from shading is used to reconstruct the three-dimensional soldered joint. An improved illumination model is proposed, which can modify the diffuse reflectance component based on the features of image shooting, make a hnear superposition for both specular reflectiori component and diffuse reflectance component. Then the improved illumination model is used to reconstruct the three-dimensional soldered joint after dealing with the soldered joint image by the proper image processing arithmetic. The experimental results show that the 3D shape by SFS based on the improved illumination model is more satisfactory in decreasing specular reflection influence than that of the traditional methods.     

SMT焊点质量自动检测与智能鉴别技术

在分析SMT焊点组装质量常用检测技术的基础上,提出并介绍了基于SMT焊点虚拟成形技术的SMT焊点质量自动检测与智能鉴别技术的基本原理和方法,并对该技术的研究意义、主要研究内容和研究思路等进行了探讨。     

细微间距器件焊点形态成形建模与预测

基于最小能量原理和焊点形态理论 ,以方形扁平封装器件 (QFP)焊点为例建立了细微间距 (FPT)器件焊点形态成形模型 ,运用有限元方法预测了QFP焊点形态 ,并运用该模型和有限元方法对QFP器件焊点三维形态问题进行了分析。     

红果参果化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

为了探究红果参果化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。本实验以红果参果为材料,采用溶剂法制备红果参果乙醇提取物和粗多糖。采用紫外分光光度法测定其总黄酮、总花色苷、总多酚和多糖含量,进一步通过超高效液相色谱-飞行时间-串联质谱技术分析其化学成分。利用α-葡萄糖苷酶抑制模型考察粗多糖、乙醇提取物及其主要代表成分的体外α-葡萄糖苷酶抑制作用。结果表明,5个批次的红果参果粗多糖多糖含量为27.59%~37.59%;乙醇提取物的总黄酮含量为1.22%~1.77%,总花色苷为0.90%~1.14%,总多酚含量为13.11%~18.85%。红果参果乙醇提取物化学成分丰富多样,从中共鉴定出21个化合物,其中包含10个黄酮、3个有机酸、3个花色苷、3个酚酸、1个氨基酸和1个聚炔类成分。红果参果乙醇提取物、粗多糖和代表化合物木犀草素的α-葡萄糖苷酶的IC₅₀分别为7.52、37.43和8.03 μg/mL,明显高于阳性对照阿卡波糖（616.17 μg/mL）。本研究初步明确了红果参果的物质基础,并首次报道了红果参果具有潜在抗糖尿病活性,为红果参果的开发利用提供理论参考。     

基于正交设计的WLCSP柔性无铅焊点随机激励应力应变分析

对晶圆级芯片尺寸封装(wafer level chip scale package, WLCSP)柔性无铅焊点进行了随机振动应力应变有限元分析. 以1号柔性层厚度、2号柔性层厚度、上焊盘直径和下焊盘直径四个结构参数作为关键因素,采用正交表设计了16种不同结构参数组合的柔性焊点,获取了16组应力数据并进行了方差分析. 结果表明:焊点内最大应力应变随1号柔性层厚度和2号柔性层厚度的增加而减小;在置信度99%时,下焊盘直径和上焊盘直径对应力具有高度显著影响,在置信度95%时1号柔性层厚度和2号柔性层厚度对应力具有显著影响;各因素对应力影响排序为:下焊盘直径影响最大,其次是上焊盘直径,再次是1号柔性层厚度,最后是2号柔性层厚度.     

UBM凸点互连结构信号完整性分析

建立了凸点下金属层(under bump metallization,UBM)和凸点互连结构仿真分析模型,基于HFSS软件对其高频条件下的信号完整性进行了研究.得到了UBM凸点互连结构表面电场强度分布,分析了UBM各层厚度及不同材料组合变化对UBM凸点互连结构信号完整性的影响.结果表明,不同信号频率下电场强度在凸点及UBM各层表面分布不均匀,越接近UBM顶端电场强度越大;随信号频率的提高,UBM凸点互连结构的回波损耗增大而插入损耗减小;随镍层厚度、铜层厚度和钛层厚度的增加插入损耗减小;采用Ti-Wu-Au组合UBM凸点互连结构的信号完整性最好,Ti-Cu-Ni组合次之,而Cr-Ni-Au组合最差.     

微光机电系统封装芯片粘结剂层温度循环应力应变分析

对微光机电系统(micro optical electro mechanical systems,MOEMS)芯片粘结剂层进行了温度循环应力应变有限元分析. 以粘结剂厚度、溢出高度和溢出宽度三个结构参数作为关键因素,采用正交表设计了25种不同水平组合的粘结剂层,获取了25组应力应变数据并进行方差分析. 结果表明,在置信度95%时,粘结层厚度和溢出宽度对应力有显著影响;粘结层厚度对应变有显著影响;各因素对应力应变影响排序为:粘结层厚度影响最大,其次是溢出宽度,最后是溢出高度;粘结剂层内最大应力应变随粘结剂层厚度和溢出宽度的增加而减小.