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印刷电路板(PCB)在过炉预热或回流焊过程中发生翘曲变形是比较普遍的现象,特别是高密度多层的 PCB更加容易出现。翘曲变形会严重降低电子产品的可靠性,工程上一般根据经验用试错法进行改进和调整,这样产品的成本和开发周期较长。采用仿真方法比如有限元方法可以对这种翘曲在一定程度上进行预测,加快设计速度,减少实际试验和提高开发效率,但选用合适的建模、简化方法和准确的材料本构数据等是保证有限元分析准确度的关键。本文就此问题研究了基材的热粘弹性行为和完整PCB热变形的仿真方法。 首先应用Abaqus有限元软件的植入单元法和 HyperMesh软件开发了建立PCB基材微模型的程序插件,研究了环氧基玻璃布这类 PCB基材的热粘弹性行为,得到了几种常见基材的热粘弹参数,得到的这些数据可以直接输入到 Abaqus中进行计算。 然后利用 MATLAB的图像处理功能开发了直接建立任意多层 PCB模型的热粘弹性有限元分析模型的自动化前处理程序,使用这种程序不但可以大大减少前处理时间,而且可以大大减轻 CAE工程师的劳动强度,同时这种程序生成的有限元模型的总自由度数也较合理。 最后利用获得的基材参数和 MATLAB建立 PCB完整模型的方法对试样和实际 PCB空板在过炉中的温度场和翘曲变形量进行了模拟,仿真和实验吻合得较好。这表明使用得到的热粘弹性本构数据和开发出的 MATLAB程序建立的仿真模型可以较好的反映PCB热变形翘曲的本质。