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【24h】

FEM-Simulation zum Einfluss der Poren auf die Zuverlassigkeit der Lotverbindung

机译：孔隙对焊料连接可靠性影响的有限元模拟

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Unterschiedliche Warmeausdehnungskoeffizienten von Chip und Leiterplatte bewirken in den Lotkontakten Kriechdehnungen und Risse, die mit jedem Temperaturzyklus zunehmen. Das Ziel dieser Untersuchung besteht darin, den Einfluss zu bewerten, den die herstellungsbedingt in den Lotkontakten vorhandenen Poren auf die Zuverlassigkeit der Lotverbindung haben. Die Bewertung erfolgt auf der Grundlage der minimalen Kriechbanddehnung mit Hilfe der Methode der finiten Elemente. Die Untersuchung konzentriert sich auf 6 charakteristische Porensituationen und stellt einen bleihaltigen und einen bleifreien Lotwerkstoff gegenuber, Pb37Sn63 und Sn95,5Ag3,8Cu0,7. Um unterschiedliche Vernetzungsfehler zu vermeiden, werden die Poren nicht uber die Vernetzung,' sondern uber einen inhomogenen Elastizitatsmodul erfasst. Ergebnisse sind: 1. Der Kriechbandverlauf hangt hauptsachlich von der Porensituation ab. Der Lotwerkstoff hat dagegen keinen nennenswerten Einfluss. 2. Erste Rissbildungen erfolgen jeweils an den Aussenkanten des Lotkontaktes, nicht an den Poren. 3. Die Erhohung des Porenanteils wirkt sich im Trend positiv auf die Zuverlassigkeit aus. Dies gilt sowohl fur den bleihaltigen als auch fur den bleifreien Lotwerkstoff. 4. Nicht jede Porensituation erhoht die Zuverlassigkeit der Lotverbindung. 5. Bei Lotwerkstoffen mit einem hoheren Elastizitatsmodul (Sn95,5Ag3,8Cu0,7) steigt die Gefahr, dass sich die Lebensdauer des Lotkontaktes verringert. Eine endgultige Beurteilung ist aber erst dann moglich, wenn geeignete Lebensdauerkennwerte zur Verfugung stehen.
机译：芯片和电路板的不同热膨胀系数会导致焊料触点的蠕变膨胀和裂纹，并随每个温度循环而增加。这项研究的目的是评估由于制造工艺而导致的焊点接触孔对焊点连接可靠性的影响。评估基于使用有限元方法的最小蠕变带应变。研究集中在6种典型的孔隙情况上，并对比了含铅和无铅焊料材料Pb37Sn63和Sn95.5Ag3.8Cu0.7。为了避免不同的交联误差，孔不是由交联确定的，而是由不均匀的弹性模量确定的。结果是：1.蠕变带主要取决于孔隙情况。另一方面，钎焊材料没有明显的影响。 2.第一个裂纹出现在焊料触点的外边缘，而不是孔上。 3.孔比例增加的趋势对可靠性有积极影响。这适用于含铅和无铅焊料。 4.并非每种孔隙情况都能提高焊接连接的可靠性。 5.使用具有更高弹性模量（Sn95.5Ag3.8Cu0.7）的焊料材料，会增加降低焊料触点使用寿命的风险。但是，只有在适当的使用寿命参数可用时，才可以进行最终评估。

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