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热循环与随机振动加载下电路板的寿命预测
资料介绍
随着电子封装业的快速发展,产品可靠性成为重要研究课题之一,寿命作为可靠性的衡量指标具有参考价值。利用ANSYS,结合有限元理论与寿命预测模型,在热循环与随机振动加载下对装配有典型封装结构的电路板进行响应分析和寿命预测。采用Anand统一本构模型,根据体积加权平均法,选择基于能量的Darveaux模型预测热疲劳寿命。根据Manson经验高周疲劳关系式,结合Miner准则,选择基于高斯分布的Steinberg模型预测振动疲劳寿命。采用线性损伤叠加法得到热与振动同时加载下结构的寿命。结果表明:焊点与Cu引线的连接层易发生破坏。焊点易出现热疲劳失效,Cu引线易出现振动疲劳失效。
With the rapid development of electronic packaging industry,product reliability has become one of the important research topics.As an index to measure the product reliability,life prediction has reference value.Based on ANSYS and combined with the finite element theory and life prediction model,the response analysis and life prediction of PCB equipped with typical packaging structures were carried out under thermal cycling and random vibration.Anand constitutive model was adopted,and Darveaux model was selected to predict thermal fatigue life by volume-weighted average method.According to Manson high-cycle fatigue equation and Miner criterion,Steinberg model based on Gaussian distribution was selected to predict vibration fatigue life.The life of structures under thermal and vibration joint loading was estimated by linear damage superposition method.The results show that the joint layer of solder joint and copper wire is easy to be damaged.The solder joints are prone to thermal fatigue failure,and the copper wires are prone to vibration fatigue failure.
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