SMT低银无铅焊点在机械振动载荷下的失效研究.pdf

鸵耷傅阍诨嫡穸睾上碌氖效研究工学硕士学位论文硕士研究生：张洪武导师：孙凤莲申请学位级别：工学硕士学科、专业：材料加工工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：月授予学位单位：哈尔滨理工大学国内图书分类号：瓵：篢似■●鬻趋洲讯心。储签名：孤坎武日期：动／年弓月／吕日期汹年弓月／哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书日期：／年弓月容日本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《鸵耷傅阍诨械振动载荷下的失效研究》是本人在导师指导下在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。《鸵耷傅阍诨嫡穸睾上碌氖а芯俊废当救嗽诠趵工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口在年解密后适用授权书。不保密团。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉作者签名：导师签名：一一鸵耷傅阍诨嫡穸睾上碌氖а芯摘要随着便携式电子产品的广泛应用其内部元器什的服役条件日益严峻互连微焊点的失效包括温度引发的热应力和组织恶化电迁移引发的空洞和裂纹焊点在服役中由于振动、冲击等引发的组织损伤和断裂也是导致微焊点失效的主要因素之一。本文根据相关振动标准设计了穸笛榘褰屑铀偈效试验采用自主设计的失效过程采集系统对焊点失效进行实时监测通过失效处理再现了焊点失效过程、结合微观组织分析了焊点失效模式归纳总结了焊点在振动载荷下的失效规律。研究表明：通过设计焊点分压电路和虚拟测试平台该数据采集系统可通过对数据的筛选、显示、存储和分析等步骤准确有效的实时采集微焊点在高应变速率载荷下的数据并高速智能的记录微焊点裂纹的产生、扩展及失效过程为后续的数据分析提供了有力保证。研究表明：在机械振动载荷条件下焊点受交变应力作用其服役过程分为四个阶段：第一阶段为稳定服役期此阶段焊点并未形成宏观裂纹而是经历了较长的微观损伤积累过程此过程焊点受到高应变速率载荷作用内部组织处于较高应力水平；第二阶段为宏观裂纹形成扩展期待焊点微观损伤及应力水平达到裂纹形成的临界条件时裂纹瞬间产生迅速扩展肽诤傅愣狭面积便达到％以上；第三阶段为失效裂纹稳定扩展期在经历第二阶段裂纹迅速产生及扩展后焊点进入相对稳定的缓慢扩展期断裂面积将短暂驻留并缓慢扩展；第四阶段为焊点完全失效期待焊点断裂面积达到％以上便迅速扩展至完全断裂。在机械振动条件下产生的交变应力使焊点往复拉压骷钔馕两侧焊点受到较高的拉应力导致该位置焊点优先出现裂纹并失效；焊点裂纹产生在体钎料与金属间化合物界面处由于高应变速率载荷的作用产生的高应力水平促使裂纹扩展并突然断裂符合脆性断裂失效模式特点。开发低银无铅钎料已成为当今一个必然趋势。本文以;搴金研究添加微量的、和元素对基体合金熔点、润湿性的影响规律并通过对比分析结果选出最佳合金配比。研究表明：元素的添加显著降低一．钎料合金的熔点且随着含量的逐渐增加钎料合金的熔点逐渐降低熔程变大；元素的添哈尔演理搜卵秄宦畚加显著改善了．一钎料合金的润湿性能综合考虑钎料的合金熔点和润湿性．．—钎料合金具有较好的焊接性能。同时添加和元素降低了．一钎料合金的熔点熔程变大；适当的添加和的含量改善钎料的润湿性能综合考虑钎料的熔点和润湿性．．．チ虾辖鹁哂薪虾玫暮附有阅堋关键词机械振动；数据采集；裂纹扩展；熔点；润湿性哈尔滨理搜学颁学化论史—·甌．瓸．．．琭猻：甌．—琩琾．：瑃．哈尔滨理恕！跿学硕貉Щ畚瑆．．甌．甋甀．％甌瓵