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汽车电子控制产品无铅焊接工艺的可靠性研究及验证

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目录

摘要

第一章 绪论

1.1 电子电路表面贴装技术

1.1.1 电子电路表面贴装技术简介

1.1.2 电子电路表面贴装技术发展背景

1.1.3 电子电路表面贴装技术发展动态

1.1.4 电子电路表面贴装技术特点

1.1.5 电子电路表面贴装技术工艺构成要数

1.1.6 锡膏焊接基础知识

1.2 SMT无铅锡膏焊接工艺产品的可靠性

1.2.1 产品的可靠性定义

1.2.2 无铅焊点的可靠性的理论评估方法

1.2.3 无铅焊点的可靠性的检测方法

1.3 汽车电子控制产品与一般消费电子产品的区别

1.3.1 汽车电子控制产品概述

1.3.2 我司汽车电子控制产品-安全气囊控制系统概述

1.3.3 一般消费电子概述

1.3.4 汽车电子控制产品与一般消费电子的区别

1.4 本论文研究的背景、主要内容

1.4.1 本论文研究的背景

1.4.2 本论文研究的主要内容

第二章、实验材料及方法

2.1 无铅焊点可靠性验证

2.1.1 焊点可靠性简述

2.1.2 本实验中的无铅锡膏的组成元素

2.2 实验设备、材料以及实验准备

2.2.1 实验设备

2.2.2 实验材料

2.2.3 无铅焊接流程的简述

2.2.4 无铅焊接的过程设备与材料参数

2.2.5 无铅焊接电子控制产品的可靠性验证的流程图

2.3 实验方法

2.3.1 无铅焊点的光学检测

2.3.2 无铅焊点的X射线检测

2.3.3 无铅焊点的可靠性切片验证

2.3.4 焊点强度推拉力测试

2.3.5 PCBA电路板的有害物质测试

2.3.6 PCBA无铅电路板的晶须测试

2.3.7 PCBA无铅电路板的电化学迁移测试

2.3.8 汽车电子控制产品气囊控制模块振动和冷热冲击测试

第三章、实验结果与讨论

3.1 汽车电子控制产品无铅工艺焊点可靠性验证结果

3.1.1 无铅焊点的光学检测结果

3.1.2 无铅焊点的X射线检测结果

3.1.3 无铅焊点的焊点切片测试的结果

3.1.4 焊点强度推拉力测试结果

3.1.5 无铅焊接PCBA电路板的有害物质测试结果

3.1.6 PCBA无铅电路板的晶须测试结果

3.1.7 PCBA无铅电路板的电化学迁移测试结果

3.1.8 汽车电子控制产品气囊控制模块振动和冷热冲击测试

3.2 无铅焊接工艺可靠性验证结果总结

3.3 无铅焊接工艺可靠性研究及验证的讨论

第四章 结论与展望

4.1 结论

4.1.1 无铅焊接工艺可靠性验证结论

4.1.2 主要特点

4.1.3 展望

参考文献

致谢

声明

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摘要

虽然目前相关法规,如《报废车辆指令》(ELV),《废弃电子电气设备指令》(WEEE)和《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》(ROHS),以及中国的《电子信息产品污染控制管理办法》已经正式生效,但汽车电子控制产品仍处于豁免阶段。为了进一步提高汽车产品的环保要求,全球的主要汽车制造厂商如大众汽车、通用汽车、福特汽车等均提出减少汽车电子控制产品的有害物质,逐步向无铅锡膏焊接工艺转变。
  目前国内外在无铅焊料的开发和研究方面做了大量工作,但是出于高可靠性的考虑,当前大部分汽车电子控制产品,仍处于有铅焊接工艺。本项目是为了适应我司所生产的产品汽车安全气囊电子控制模块从有铅锡膏焊接工艺向无铅锡膏焊接工艺转变过程中对可靠性验证的需要,在设备、工装等不变的情况下,通过对我司汽车电子控制产品使用无铅锡膏阿尔法(Alpha)OM338型号,Sn96.5-Ag3.0-Cu0.5进行小批量试生产的印刷电路板的可靠性进行一系列检测、验证,符合IPC国际规范以及行业规范,达到导入无铅工艺的条件。为实现无铅焊接工艺的大批量生产提供数据支持。
  首先根据各种文献对所选择的无铅锡膏焊接工艺后的焊点可靠性影响因素、参数进行对比分析,然后设计了六组不同条件下的可靠性验证方法;并依次进行焊点光学检查、焊点推拉力测试、焊点切片测试包含焊点孔洞和金属间化合物、锡晶须测试、电化学迁移测试、有害物质检测、振动测试以及温湿度冲击验证,通过这些可靠性验证方法与手段,验证无铅电子控制产品的可靠性。
  本文还探讨了汽车电子控制产品对高可靠性要求的特点、检测方法。本文中所使用的检测方法,无铅锡膏品牌、型号对汽车电子控制产品导入无铅焊接工艺提供重要参考方向。

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