捕获的一个重要技术电子组件的响应模拟热形变场和机械负荷。
数字图像相关(DIC)是一种非接触式,细致的位移,光学测量技术。它通常用于以下用途:
图的一个球栅阵列(BGA)。工程师可以使用数字图像相关(DIC)来评估其热膨胀或弯曲由于热,机械和形变场负载。
迪拜国际资本是一个重要的工具来捕获电子组件的响应模拟热形变场和机械负荷。最好的例子之一DIC的价值是能够测量CTE和球栅阵列(BGA)的弯曲设备。
形变场载荷如何影响球栅阵列
BGA是一个复杂的半导体包包含多个元素,包括:
这种复杂的架构,而需要满足性能和成本目标,可能导致热膨胀行为会导致制造缺陷和故障。
从DIC弯曲结果。
当BGA焊接到印刷电路板(PCB)回流焊时它可以扭曲。这可能导致焊接缺陷,如head-in-pillow(髋关节),可以减少初步的产量和增加保修问题。
在操作时,BGA功耗可以加热方案。如果BGA和PCB有不同的ct,焊料球可能会遇到压力,最终导致疲劳裂纹扩展和失败。
帮助检测和防止这些问题,工程师使用DIC,因为它是很难估计的翘曲和CTE这些复杂系统使用其他方法。
如何执行一个球阵列的数字图像相关吗
为了更好地理解DIC,这里有一个例子研究工程师可以使用它来学习如何测量CTE和假BGA的翘曲。
学习如何执行DIC,考虑有斑点的BGA模式及其焊料球移除。
首先,DIC的工程师准备示例删除其焊球焊芯。
这样做是由于某些部位(如大型覆盖着的组件和扁平无铅[QFN] overmolds)必须全面解构和分析。
一旦删除焊料球,工程师斑纹的部分。这是手工完成,需要大量的练习。重要的是要确保底漆不是厚的,因为这可以摆脱了读数。的斑点也需要一个适当的大小对DIC的震源深度相机。
工程师然后把斑点BGA摄影室,追踪不同图像之间的斑点移动之间的差距有多远,当温度变化。工程师可以使用这些信息从整个样本估计CTE。
从DIC平面位移的结果。
如何从一个数字图像处理数据相关性的BGA
评估的结果DIC,工程师需要情节BGA的平均应变与温度。
一个图表评估平均应变和温度。的斜率10 ppm /摄氏度(5.4 ppm /度)等于CTE。
如果一切顺利,一个线性函数可以适合这些数据。在这种情况下,将代表CTE的斜坡。
在内部的例子中,工程师们发现,斜率温度范围略有不同。然而,它可以表示一些准确性,CTE是约10 ppm /摄氏度之间(20 - 150摄氏度)的高温,或5.4 ppm /度(68至302华氏度)。
与这些信息,工程师可以使用ANSYS仿真工具来评估如果特定BGA在操作将会失败。要做到这一点,他们可以把CTE和弯曲成一个ANSYS机械模拟弯曲是否经历过高峰回流温度(摄氏250度或392度)会导致焊膏焊料球分离。
在一个内部的例子,总弯曲,这是绝对的区别最大的正面和负面的弯曲,是60微米。这个结果可以进行评估,将其比作BGA的对角线长度。如果总弯曲和对角线长度之间的百分比低于0.3%或0.7%的行业标准,一切都应该是好。
更强大的方式来评估弯曲是将一个模型的BGA的PCB和热力运行仿真模型在机械。总分离BGA和PCB不应该超过100微米,这是比典型的锡膏厚度。
可以采用类似的方法来降低风险在客户级别。测量平面CTE可以输入ANSYS夏洛克然后1 d和3 d模拟可以预测温度的循环次数执行失败。
DIC结合ANSYS仿真工具为工程师提供了深刻的见解在最终设计和测试组件可制造性和可靠性。想要了解更多关于DIC,注册研讨会:确保准确的材料特性的模拟数字图像相关(DIC)。
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