无铅焊点失效之铜扩散机理

通过对失效焊点界面合金层的仔细分析和实验验证,发现了过度回流以及镍镀层龟裂将使焊盘基材上镀层铜异常地长距离扩散到金属间化物中,导致金属间化物与镀层之间的强度急速下降,使焊点在正常外力条件下都可能产生早期失效,这种失效机理正常情况下难以发觉.文中给出了控制这种早期失效的相应对策.     

基于微电子封装焊点超声图像边缘效应分析的可靠性无损评价方法

封装技术的集成化与小型化对封装内部焊点的无损评价方法提出了更高的要求。为研究微电子封装中焊点的可靠性问题,提出了一种基于微电子封装焊点超声图像边缘效应分析的可靠性无损评价方法。首先,设计并制造了装载有倒装芯片封装的试验样板,并利用热循环加速试验对样板进行老化处理。每4个试验周期,样板取出进行超声数据采集以监测焊点退化。其次,通过有限元仿真深入研究了超声波在电子封装内部的传播机制,建立了焊点超声图像几何特征与焊点实际物理特征之间的定性定量关系。在该理论基础上,提出一种焊点超声图像边缘提取算法,优化了焊点超声图像中心区域的定位。最后,通过焊点图像中心区域的亮度变化,确定了不同位置焊点的失效周期。利用均方根误差作为评价指标,将研究结果与以往方法进行了对比。结果表明：所提出的边缘检测算法在处理低质量焊点图像时,表现出显著的优势,具有良好的抗噪性能,能够得到清晰的单像素边缘;在焊点可靠性评价中,相较于以往的方法,均方根误差从137.11增强至41.23,检测精度提高了69.96%,大幅提升了焊点可靠性评价的准确性。这为微电子封装焊点的无损评价提供了有力的理论支持。     

薄型65Mn钢制摩擦片热处理变形及失效分析

经过反复试验,摸索出一套薄型钢制摩擦片热处理工艺,结果表明该工艺可极大地降低薄型摩擦片的废品率,产生极大的经济效益．     

基于KSII试验的焊点失效模拟研究

基于8-Hex实体单元束焊点模型,对部件试验中焊点的失效进行模拟.设计了一种KSII点焊试样试验装置,利用该装置分别进行KSII0°和KSII90°试验,确定焊点的失效剪切力和失效轴向力;对比分析了KSII0°试验和点焊搭接试验(Lap-shear)在测量焊点拉剪强度方面的差异;以KSII0°仿真和实验为基础,确定焊点材料属性中的弹性模量和切线模量.基于KSII试验确定的焊点失效模型,进行前纵梁的压溃实验及其仿真.结果表明,基于KSII试验的焊点失效模型有较高的模拟精度.     

液体钽电解电容器失效机理分析

通过对失效样品的电子显微分析,探讨了其失效机理,表明引起产品失效的内因是介质膜的宏观及微观缺陷的出现,采用全密封结构,优选原材料制造工艺,以及合理使用产品,是提高液体钽电容器可靠性的重要途径。     

小失效概率和多失效模式相关的结构可靠性分析方法

本文针对结构可靠性问题中普遍存在的小失效概率和多种失效模式的情形,提出一种联合多维响应高斯过程模型(Multiple Response Gaussian Process,MRGP)和子集模拟(Subset Simulation,SS)的结构可靠性分析新方法MRGP-SS.针对结构功能函数难以获取显式表达式及多种失效模式之间可能存在相关性的问题,采用MRGP模型构建多失效模式下功能函数的代理模型,并结合主动学习策略,对代理模型进行更新迭代,直至满足一定精度条件.针对小失效概率导致构建功能函数代理模型效率低的问题,采用SS方法来评估结构的失效概率,从而获得更小的变异系数,以提升MRGP构建代理模型的效率.将提出的MRGP-SS方法应用到案例分析中,并结合蒙特卡洛仿真,验证了本文方法的有效性.     

浅析铝合金失效机理

关于铝合金失效机理一般是通过材料成分和材料的硬度来进行分析,一般来说模具材料的合金元素含量不足,或存在着不可忽视的冶金缺陷,就会导致铝合金失效。事实上失效是一个很复杂的概念,一般特点的失效机理取决于材料或结构的缺陷、材料的制造和组装过程中导致的损伤和储存以及现场使用环境等。本文着重介绍了各种可以使铝合金特性退化的失效机理。     

电力电容器的可靠性评估和失效分析

研究了在 １９８０～１９８９年间按装并运行于某配电系统的 ８ ７３６台高压电力电容器。分析了５４１台失效电容器。在建立电力电容器失效的数学模型基础上，计算了它的故障率和可靠性水平。对电力电容器的失效机理和失效原因讨论表明，局部放电特性仍是电力电容器失效的关键。从而提出对电力系统和制造厂均有用的某些结论。     

相关失效系统的可靠性模型

从共因失效发生的机理出发,利用条件概率,从系统中某一指定部件的可靠度推广到某指定m个部件均完好的概率,建立了与实际更相吻合的共因失效新模型·该模型使用简便,并能更全面地计算系统元件之间的相关性,弥补了传统共因失效模型的信息遗漏问题,同时也避免了传统共因失效模型所面临的组合爆炸问题·最后给出实例,并将典型的串联和并联系统的计算结果与β因子模型的计算结果相比较·结果表明,β因子模型偏于保守,这与定性分析的结果相吻合,也证明了该理论模型的正确性·     

跌落碰撞下球栅阵列无铅焊点失效分析

为探究板级跌落碰撞下球栅阵列(BGA)无铅焊点的失效机制,分别进行了3种不同高度下BGA无铅焊点跌落试验和染色试验,分析无铅焊点在跌落碰撞下的失效机制,并与前人结果加以对比.结果表明,在跌落碰撞下,无铅焊点的失效机制为靠近封装一侧的金属间化合物(IMC)界面脆性断裂,BGA无铅焊点失效的根本原因是机械冲击和电路板(PCB)的往复弯曲.     

图像处理技术在焊点检测中的应用

将图像处理技术引入PCB焊点检测中,对焊点进检测：用LOG算子进行图像滤波和增强,然后利用最优阈值法进行图像分割,接下来进行形态学处理,最后用颗粒分析获得目标特征参数实现焊点分析．经过试验表明,该系统操作简单,效率高,可以很好地实现对焊点质量的检测．     

工艺条件对 BGA 焊点电性能的影响

研究不同的焊接温度及焊接时间对ＢＧＡ焊点电性能和疲劳特性的影响．测试了不同焊接条件和热处理下焊点的电阻及其与温度的关系,并比较了不同样品在热冲击前后的电性能．实验发现在２３０℃下保温３００ｓ,焊接的焊点具有良好的电性能和疲劳特性,且在ｌ００℃下热处理ｌ５ｍｉｎ后样品的电性能和疲劳特性都有较大提高．     

Flip Chip焊点振动疲劳寿命预测模型

应用超单元技术并结合局部／整体三维有限元模型,以Flip Chip封装体系为例,对Flip Chip焊点的振动疲劳可靠性问题进行研究,基于三带技术和高周疲劳关系式,提出了Flip Chip典型焊点的随机振动环境中的振动疲劳寿命预测模型,并把预测得到的振动疲劳寿命和热疲劳寿命进行比较,证实了振动疲劳对Flip Chip焊点寿命影响的重要性。利用应力／应变分析结果,确定了焊点裂缝易产生区。     

SnAgCu无铅钎料对接接头时效过程中IMC的生长

无铅钎料和铜基板间金属间化合物(Intermetallic Compounds,IMC)的生长对元器件的可靠性有重要影响.使用Sn3.8Ag0.7Cu无铅钎料焊接Cu对接接头,并对对接头进行了125、150和175℃时效试验,时效时间分别为0、24、72、144、256、400 h.采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和能谱X射线(EDX)观察了Sn3.8Ag0.7Cu/Cu界面IMC的生长及形貌变化,并对Sn3.8Ag0.7Cu/Cu界面扩散常数和生长激活能进行了拟合.此外,研究了时效对钎焊接头抗拉强度的影响,发现在时效条件下接头的抗拉强度呈先上升后下降的变化,且时效会对断裂形式造成影响.     

软件可靠性增长测试时间的有效分配

当软件测试成本受限时，提高软件系统可靠性和最大化平均失效时间间隔MTBF。就必须合理分配可靠性增长测试的测试时间。利用Crow／AMSAA可靠性增长模型，提出了最小化系统错误强度的实现方案。最后给出了实现算法。     

基于统计建模的电子元件焊点图像匹配算法

为了减少现有的基于特征提取的自动光学检测系统的用户编程时间以及对用户经验的依赖,提出了一种基于统计建模的图像匹配算法.该算法首先对学习训练的焊点图片进行合格或者不合格区分;然后对合格的样本图片进行灰度级别的统计建模,获得一个标准的学习模板;再将待测元件图片经定位操作后与训练好的标准模板进行匹配,通过计算两者像素点灰度值的差值来对待测元件图片进行合格与否的判定.实验结果表明:基于统计建模的图像匹配算法的误报率小于2%,漏报率为0,且可在满足自动光学检测较高检测精度的前提下,大大减少用户对检测程序的编程时间.     

船闸底枢可靠性模型及其应用

调查了京杭运河上20座人字门船闸底枢的使用寿命,以此作为实际调查数据对船闸的运行可靠性进行研究.根据底枢蘑菇头磨损试验,应用摩擦学理论分析了底枢摩擦副的失效原因,得出运转不稳、旋转精度降低以及润滑不良引起的摩擦阻力矩过大是造成底枢磨损失效的3种主要模式的结论.应用设备故障的威布尔分布函数和可靠性理论,选用与国内船闸运行...     

塑封焊球阵列焊点三维形态预测及其"整体"近似优化设计

针对传统优化技术进行焊点三维形态优化时费时耗力且浪费计算资源等缺点，提出采用“整体”近似优化技术，结合线性最小二乘方法，BP（Back Propagaiton）神经网络，在整个设计变量空建立问题函数近似面，利用该函数近似面来求取目标函数最大值，并得到相应的设计变量值，达到爆点三维形态优化设计的目的，最后对线性最小二乘模型，BP神经网络拟合非线性函数的能力和近似优化能力进行了比较讨论，结果表明，利用“整体”近似优化技术来优化设计焊点形态是简便可行的，且BP网络模型拟合“整体”近似函数面比线性回归模型具有更高的精度，所得的近似优化结果更理想。     

金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用

研究了金属硅化物在电阻薄膜材料中的应用．用真空感应熔炼精密浇铸方法制备含铬和镍的硅化物，作为溅射沉积电阻薄膜的溅射阴极靶材．发现随着硅含量的增加，溅射得到的薄膜电阻值变大，Ｓｉ含量在５０％（质量分数）以上时，溅射阴极靶材的组成由ＣｒＳｉ２，ＮｉＳｉ两相变成Ｓｉ，ＣｒＳｉ２和ＮｉＳｉ２三相．所研制的三种型号的溅射阴极靶材适用于不同电阻值范围的电阻薄膜的溅射沉积，可在金属膜和金属氧化膜电阻器上应用．