Micro-USB電連接器無鉛焊點熱疲勞壽命研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,Micro-USB電連接器已經(jīng)成為了人們生活中不可或缺的電子產(chǎn)品，對 Micro-USB電連接器的使用壽命也隨之提上了議程。焊點是連接Micro-USB電連接器電氣和機械特性的橋梁，一旦焊點失效將直接致使其整體失效，因此對電連接器焊點的壽命預(yù)測是很有意義的。
　　本文通過在溫度(-55℃-+125℃)周期性循環(huán)變化作用下，分析焊點的失效模式和失效機理，介紹了無鉛焊點的熱疲勞壽命。焊點采用的是Sn3.5Ag0

2、.75Cu合金材料，其熔點溫度為217℃左右。當(dāng)循環(huán)溫度達到熔點的0.5時，焊點將會產(chǎn)生蠕變和應(yīng)力松弛，即能有效預(yù)測焊點在極限工作條件下的使用壽命。
　　本文對 Micro-USB電連接器焊點在周期性溫度變化條件下的壽命預(yù)測，主要工作內(nèi)容有：采用三維建模軟件Pro/E建立 Micro-USB電連接器實體模型，主要包括Micro-USB電連接器主體、金屬Pin、導(dǎo)線線芯和SnAgCu無鉛焊點四個部分，并去除對分析結(jié)果影響不大的尖角部

3、分，然后將其導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS中進行熱疲勞壽命分析；采用ANAND統(tǒng)一性本構(gòu)方程模型描述焊點在循環(huán)溫度載荷作用下的力學(xué)行為；采用參數(shù)化語言APDL命令設(shè)計了循環(huán)溫度載荷，并通過模擬理論分析計算焊點應(yīng)力應(yīng)變分布和變化情況。由于材料之間的熱膨脹系數(shù)不匹配，在低溫開始時刻焊點應(yīng)力應(yīng)變最大，高低溫保溫期間應(yīng)力應(yīng)變出現(xiàn)下降，在升溫和降溫期間應(yīng)力應(yīng)變變化最大。由此可見焊點萌生裂紋將在升溫或降溫期間，最終只是焊點失效；運用基于塑性應(yīng)變的C